DE102014218656A1 - Method for operating a partially switched off internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method - Google Patents

Method for operating a partially switched off internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7) mit min. zwei in Reihe angeordneten Zylindern (1, 2, 3, 4), bei der – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) einen Kolben umfasst, min. eine Auslaß- und min. eine Einlassöffnung aufweist, – min. zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) in der Art konfiguriert sind, dass diese min. zwei Gruppen mit jeweils min. einem Zylinder (1, 2, 3, 4) bilden, wobei der min. eine Zylinder (1, 4) einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (7) in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) ist und der mindestens eine Zylinder (2, 3) einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder (2, 3) ausgebildet ist, und – min. ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist, wobei das Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) der ersten Gruppe während des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder (1, 4) abgeführt wird und via Überströmkanal (5a, 5b) in einen abgeschalteten Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe während des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders (2, 3) eingeleitet wird, wobei als abgasempfangender abgeschalteter Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe ein in der Zündfolge vorangehender Zylinder (2, 3) verwendet wird und als abgasliefernder in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) der ersten Gruppe ein in der Zündfolge folgender Zylinder (1, 4) verwendet wird und in dem Überströmkanal (5a, 5b) min. ein Absperrelement vorgesehen ist.Method for operating a partially switched-off internal combustion engine (7) with min. two cylinders arranged in series (1, 2, 3, 4), in which - each cylinder (1, 2, 3, 4) comprises a piston, min. an outlet and min. has an inlet opening, - min. two cylinders (1, 2, 3, 4) are configured in such a way that these min. two groups each with min. a cylinder (1, 2, 3, 4) form, wherein the min. a cylinder (1, 4) of a first group is a cylinder (1, 4) which is also in operation during partial deactivation of the internal combustion engine (7) and the at least one cylinder (2, 3) of a second group is a load - dependent switchable cylinder (2, 3 ), and - min. a valvetrain comprising valve means is provided for controlling a four-cycle charge cycle, each valve being movable along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position to complete a maximum valve lift, the exhaust gas of an in-service cylinder (1, 4) of the first group is discharged during the charge exchange from this exhaust gas supplying cylinder (1, 4) and via overflow (5a, 5b) in a deactivated cylinder (2, 3) of the second group during the charge cycle of this exhaust gas receiving cylinder (2, 3) is introduced, wherein exhaust gas-receiving deactivated cylinder (2, 3) of the second group, a cylinder (2, 3) preceding in the ignition sequence is used, and a cylinder (1, 4) following in the ignition sequence as exhaust-supplying operating cylinder (1, 4) of the first group is used and in the overflow channel (5a, 5b) min. a shut-off is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern, bei der

  • – jeder Zylinder einen Kolben umfasst, der im Betrieb der Brennkraftmaschine zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) oszilliert,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt,
  • – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist, und
  • – mindestens ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist.
The invention relates to a method for operating a partially switched off internal combustion engine having at least two cylinders arranged in series, in which
  • Each cylinder comprises a piston which, during operation of the internal combustion engine, oscillates between a bottom dead center (UT) and a top dead center (TDC),
  • Each cylinder has at least one outlet opening adjoined by an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas removal system,
  • Each cylinder has at least one inlet opening adjoined by an intake line for supplying charge air via the intake system,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder, wherein the at least one cylinder of a first group is also in partial deactivation of the internal combustion engine in operation cylinder and the at least one cylinder of a second group as load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - Valve drive comprising at least one valve is provided for controlling a charge cycle comprising four cycles, wherein each valve is movable along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position under full control of a maximum valve lift.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine for carrying out such a method.

Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.An internal combustion engine of the type mentioned is used as a motor vehicle drive. In the context of the present invention, the term internal combustion engine includes diesel engines and gasoline engines, but also hybrid internal combustion engines, which use a hybrid combustion process, and hybrid drives, which in addition to the internal combustion engine comprise an electric motor which can be electrically connected to the internal combustion engine, which receives power from the internal combustion engine or as switchable auxiliary drive additionally delivers power.

Bei der Entwicklung von Brennkraftmaschinen ist es ein grundsätzliches Ziel, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, wobei ein verbesserter Gesamtwirkungsgrad im Vordergrund der Bemühungen steht.In the development of internal combustion engines, it is a fundamental goal to minimize fuel consumption, with an improved overall efficiency in the foreground of the efforts.

Problematisch sind der Kraftstoffverbrauch und damit der Wirkungsgrad insbesondere bei Ottomotoren, d. h. bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Der Grund hierfür liegt im prinzipiellen Arbeitsverfahren des Ottomotors. Die Laststeuerung erfolgt in der Regel mittels einer im Ansaugsystem vorgesehenen Drosselklappe. Durch Verstellen der Drosselklappe kann der Druck der angesaugten Luft hinter der Drosselklappe mehr oder weniger stark reduziert werden. Je weiter die Drosselklappe geschlossen ist, d. h. je mehr diese das Ansaugsystem versperrt, desto höher ist der Druckverlust der angesaugten Luft über die Drosselklappe hinweg und desto geringer ist der Druck der angesaugten Luft stromabwärts der Drosselklappe und vor dem Einlass in die mindestens zwei Zylinder, d. h. Brennräume. Bei konstantem Brennraumvolumen kann auf diese Weise über den Druck der angesaugten Luft die Luftmasse, d. h. die Quantität eingestellt werden. Dies erklärt auch, weshalb sich die Quantitätsregelung gerade im Teillastbetrieb als nachteilig erweist, denn geringe Lasten erfordern eine hohe Drosselung und Druckabsenkung im Ansaugsystem, wodurch die Ladungswechselverluste mit abnehmender Last und zunehmender Drosselung steigen.The fuel consumption and thus the efficiency, especially in gasoline engines, d. H. in spark-ignition internal combustion engines. The reason for this lies in the basic working method of the gasoline engine. The load control is usually carried out by means of a throttle valve provided in the intake system. By adjusting the throttle, the pressure of the intake air behind the throttle valve can be reduced more or less. The farther the throttle is closed, d. H. the more this obstructs the intake system, the higher the pressure loss of the intake air across the throttle and the lower the pressure of the intake air downstream of the throttle and before the intake into the at least two cylinders, d. H. Combustion chambers. With a constant combustion chamber volume, the air mass, d. H. the quantity will be set. This also explains why the quantity control proves to be disadvantageous especially in part-load operation, because low loads require high throttling and pressure reduction in the intake system, whereby the charge exchange losses increase with decreasing load and increasing throttling.

Um die beschriebenen Verluste zu senken, wurden verschiedene Strategien zur Entdrosselung einer fremdgezündeten Brennkraftmachine entwickelt.In order to reduce the losses described, various strategies have been developed for de-throttling a spark-ignited internal combustion engine.

Ein Lösungsansatz zur Entdrosselung des Ottomotors ist beispielsweise ein ottomotorisches Arbeitsverfahren mit Direkteinspritzung. Die direkte Einspritzung des Kraftstoffes ist ein geeignetes Mittel zur Realisierung einer geschichteten Brennraumladung. Die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum ermöglicht damit in gewissen Grenzen eine Qualitätsregelung beim Ottomotor. Die Gemischbildung erfolgt durch die direkte Einspritzung des Kraftstoffes in die Zylinder bzw. in die in den Zylindern befindliche Luft und nicht durch äußere Gemischbildung, bei der der Kraftstoff im Ansaugsystem in die angesaugte Luft eingebracht wird.One approach to dethrottling the gasoline engine is, for example, an Otto engine working method with direct injection. The direct injection of the fuel is a suitable means for realizing a stratified combustion chamber charge. The direct injection of the fuel into the combustion chamber thus allows within certain limits a quality control of the gasoline engine. The mixture formation takes place by the direct injection of the fuel in the cylinders or in the air in the cylinders and not by external mixture formation, in which the fuel is introduced into the intake system in the intake air.

Eine andere Möglichkeit, den Verbrennungsprozess eines Ottomotors zu optimieren, besteht in der Verwendung eines zumindest teilweise variablen Ventiltriebs. Im Gegensatz zu konventionellen Ventiltrieben, bei denen sowohl der Hub der Ventile als auch die Steuerzeiten nicht veränderlich sind, können diese den Verbrennungsprozess und damit den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Parameter mittels variabler Ventiltriebe mehr oder weniger stark variiert werden. Eine drosselfreie und damit verlustfreie Laststeuerung ist bereits möglich, wenn die Schließzeit des Einlassventils und der Einlassventilhub variiert werden können. Die während des Ansaugvorganges in den Brennraum einströmende Gemischmasse bzw. Ladeluftmasse wird dann nicht mittels Drosselklappe, sondern über den Einlassventilhub und die Öffnungsdauer des Einlassventils gesteuert. Variable Ventiltriebe sind aber sehr kostenintensiv und daher für den Serieneisatz häufig ungeeignet.Another way to optimize the combustion process of a gasoline engine, is the use of an at least partially variable valve train. In contrast to conventional valve trains, in which both the stroke of the valves and the control times are not variable, these parameters influencing the combustion process and thus the fuel consumption can be varied more or less by means of variable valve trains. Throttle-free and thus lossless load control is already possible if the closing time of the intake valve and the intake valve lift can be varied. The mixture mass or charge air mass flowing into the combustion chamber during the intake process is then not controlled by means of a throttle valve, but via the intake valve stroke and the opening duration of the intake valve. However, variable valve trains are very cost-intensive and therefore often unsuitable for serial installation.

Ein weiterer Lösungsansatz zur Entdrosselung eines Ottomotors bietet die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Ottomotors im Teillastbetrieb kann durch eine solche Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung die Belastung der übrigen noch in Betrieb befindlichen Zylinder, so dass die Drosselklappe zum Einbringen einer größeren Luftmasse in diese Zylinder weiter geöffnet werden kann bzw. muss, wodurch insgesamt eine Entdrosselung der Brennkraftmaschine erreicht wird. Die ständig in Betrieb befindlichen Zylinder arbeiten während der Teilabschaltung im Bereich höherer Lasten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv wird zu höheren Lasten hin verschoben. Another solution for dethrottling a gasoline engine offers the cylinder deactivation, ie the shutdown of individual cylinders in certain load ranges. The efficiency of the gasoline engine in part-load operation can be improved by such a partial shutdown, because the shutdown of a cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine increases the load of the remaining still operating cylinders at constant engine power, so that the throttle for introducing a larger air mass in this cylinder can be opened or must be, which overall a Entdrosselung the internal combustion engine is achieved. The continuously operating cylinders operate during partial shutdown in the area of higher loads, where the specific fuel consumption is lower. The load collective is shifted to higher loads.

Die während der Teilabschaltung weiter betriebenen Zylinder weisen zudem aufgrund der größeren zugeführten Luftmasse bzw. Gemischmasse eine verbesserte Gemischbildung auf.The further operated during the partial shutdown cylinder also have due to the larger air mass supplied or mixture mass improved mixture formation.

Weitere Wirkungsgradvorteile ergeben sich dadurch, dass ein abgeschalteter Zylinder infolge der fehlenden Verbrennung keine Wandwärmeverluste infolge eines Wärmeüberganges von den Verbrennungsgasen an die Brennraumwände generiert.Further efficiency advantages result from the fact that a deactivated cylinder as a result of the lack of combustion no wall heat losses generated as a result of heat transfer from the combustion gases to the combustion chamber walls.

Obwohl Dieselmotoren, d. h. selbstzündende Brennkraftmaschinen, aufgrund der angewandten Qualitätsregelung einen höheren Wirkungsgrad, d. h. einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch, aufweisen als Ottomotoren, bei denen die Last – wie vorstehend beschrieben – mittels Drosselung bzw. Quantitätsregelung über die Füllung der Zylinder eingestellt wird, besteht auch bei Dieselmotoren Verbesserungspotential und Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bzw. Wirkungsgrades.Although diesel engines, d. H. self-igniting internal combustion engines, due to the applied quality control higher efficiency, d. H. have a lower fuel consumption than gasoline engines, in which the load - as described above - is set by throttling or quantity control on the filling of the cylinder, there is room for improvement in diesel engines and improvement in terms of fuel consumption and efficiency.

Ein Konzept zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist auch bei Dieselmotoren die Zylinderabschaltung, d. h. die Abschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Lastbereichen. Der Wirkungsgrad des Dieselmotors im Teillastbetreib kann durch eine Teilabschaltung verbessert, d. h. erhöht werden, denn die Abschaltung mindestens eines Zylinders einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine erhöht bei konstanter Motorleistung auch beim Dieselmotor die Belastung der übrigen noch in Betrieb befindlichen Zylinder, so dass diese Zylinder in Bereichen höherer Lasten arbeiten, bei denen der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Das Lastkollektiv im Teillastbetrieb des Dieselmotors wird zu höheren Lasten hin verschoben.A concept for reducing fuel consumption is also the cylinder deactivation in diesel engines, d. H. the shutdown of individual cylinders in certain load ranges. The efficiency of the diesel engine in part load operation can be improved by a partial shutdown, d. H. be increased, because the shutdown of at least one cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine increases at constant engine power even in the diesel engine, the load of the remaining operating cylinders, so that these cylinders operate in areas of higher loads, in which the specific fuel consumption is lower. The load collective in part-load operation of the diesel engine is shifted to higher loads.

Hinsichtlich der Wandwärmeverluste ergeben sich dieselben Vorteile wie beim Ottomotor, weshalb auf die entsprechenden Ausführungen Bezug genommen wird. With regard to the wall heat losses, the same advantages result as in the gasoline engine, for which reason reference is made to the corresponding explanations.

Die Teilabschaltung bei Dieselmotoren soll auch verhindern, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Rahmen der Qualitätsregelung bei abnehmender Last durch Verringerung der eingesetzten Kraftstoffmenge zu stark abmagert.The partial shutdown in diesel engines should also prevent the fuel-air mixture under the quality scheme with decreasing load by reducing the amount of fuel used too much.

Die im Stand der Technik beschriebenen Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit Teilabschaltung und die dazugehörigen Verfahren zum Betreiben dieser Brennkraftmaschinen weisen dennoch deutliches Verbesserungspotential auf, wie im Folgenden kurz erläutert wird.The multi-cylinder internal combustion engines with partial deactivation described in the prior art and the associated methods for operating these internal combustion engines nevertheless have clear potential for improvement, as will be briefly explained below.

Wird bei einer Brennkraftmaschine zum Zwecke der Teilabschaltung die Kraftstoffzufuhr zu den abschaltbaren Zylindern unterbunden, d. h. eingestellt, nehmen die abgeschalteten Zylinder weiter am Ladungswechsel teil, falls der dazugehörige Ventiltrieb dieser Zylinder nicht deaktiviert wird bzw. nicht deaktiviert werden kann. Die dabei durch die abgeschalteten Zylinder generierten Ladungswechselverluste mindern die durch die Teilabschaltung erzielten Verbesserungen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und Wirkungsgrades und stehen diesen entgegen, so dass der Nutzen der Teilabschaltung zumindest teilweise verloren geht, d. h. die Teilabschaltung in der Summe tatsächlich eine weniger deutliche Verbesserung mit sich bringt als möglich wäre.Is in an internal combustion engine for the purpose of partial shutdown, the fuel supply to the turn-off cylinders prevented, d. H. If the associated valve drive of this cylinder is not deactivated or can not be deactivated, the deactivated cylinders continue to participate in the charge exchange. The charge cycle losses generated thereby by the deactivated cylinders reduce the improvements in fuel consumption and efficiency achieved by the partial shutdown and counteract these, so that the benefit of the partial shutdown is at least partially lost, ie. H. the partial shutdown in the sum actually brings a less significant improvement than would be possible.

In der Praxis ist es häufig nicht zielführend, den vorstehend beschriebenen nachteiligen Effekten dadurch abzuhelfen, dass schaltbare Ventiltriebe vorgesehen werden, da schaltbare Ventiltriebe wie variable Ventiltriebe kostenintensiv sind und sich für den Serieneinsatz nicht immer eignen. Den Ventiltrieb der schaltbaren Zylinder bei Teilabschaltung vollständig zu deaktivieren, d. h. die Ein- und Auslassventile in der Schließstellung zu belassen, hätte den Nachteil, dass sich in den abgeschalteten Zylindern nach einigen Arbeitsspielen infolge des Blow-by ein Unterdruck einstellt, der Öl in den Brennraum fördert, welches beim erneuten Zuschalten der abgeschalteten Zylinder verbrannt oder unverbrannt in das Abgasabführsystem gelangt und die Schadstoffemissionen signifikant erhöht.In practice, it is often not expedient to remedy the adverse effects described above in that switchable valve trains are provided because switchable valve trains such as variable valve trains are costly and are not always suitable for mass production. To completely deactivate the valvetrain of the switchable cylinders during partial shutdown, d. H. to leave the intake and exhaust valves in the closed position, would have the disadvantage that sets in the deactivated cylinders after a few working games as a result of the blow-by a negative pressure, the oil promotes the combustion chamber, which burned when reconnecting the deactivated cylinder or unburned enters the exhaust system and significantly increases pollutant emissions.

Darüber hinaus würden schaltbare Ventiltriebe bei mittels Abgasturbolaufladung aufgeladenen Brennkraftmaschinen zu weiteren Problemen führen, da die Turbine eines Abgasturboladers auf eine bestimmte Abgasmenge und damit auch auf eine bestimmte Anzahl an Zylindern auszulegen ist. Wird der Ventiltrieb eines abgeschalteten Zylinders deaktiviert, verringert sich der Gesamtmassenstrom durch die Zylinder der Brennkraftmaschine infolge des fehlenden Massenstroms durch die abgeschalteten Zylinder. Der durch die Turbine geführte Abgasmassenstrom nimmt ab und mit diesem das Turbinendruckverhältnis. Dies hat zur Folge, dass das Ladedruckverhältnis ebenfalls abnimmt, d. h. der Ladedruck sinkt, und den weiter in Betrieb befindlichen Zylindern nur wenig Frischluft bzw. Ladeluft zugeführt wird bzw. zugeführt werden kann. Der geringe Ladeluftstrom kann auch dazu führen, dass der Verdichter jenseits der Pumpgrenze arbeitet.In addition, switchable valve trains would result in turbocharged supercharged by exhaust gas turbochargers to further problems, since the turbine of an exhaust gas turbocharger is to be interpreted to a certain amount of exhaust gas and thus to a certain number of cylinders. When the valve train of a deactivated cylinder is deactivated, the total mass flow through the cylinders of the internal combustion engine decreases due to the lack of mass flow through the deactivated cylinders. The guided by the turbine Exhaust mass flow decreases and with this the turbine pressure ratio. This has the consequence that the boost pressure ratio also decreases, ie, the boost pressure drops, and only a little fresh air or charge air is supplied to the further operating cylinders or can be supplied. The low charge air flow can also cause the compressor to operate beyond the surge line.

Die vorstehend beschriebenen Effekte führen zu einer Einschränkung der Anwendbarkeit der Teilabschaltung, nämlich zu einer Einschränkung des Lastbereiches, in welchem die Teilabschaltung eingesetzt werden kann. Die verminderte Ladeluftmenge, die den während der Teilabschaltung in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführt wird, mindert die Effektivität bzw. Güte der Verbrennung und wirkt sich nachteilig auf den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen aus.The effects described above lead to a limitation of the applicability of the partial shutdown, namely to a limitation of the load range in which the partial shutdown can be used. The reduced amount of charge air supplied to the cylinders in operation during the partial shutdown reduces the effectiveness or quality of the combustion and adversely affects the fuel consumption and the pollutant emissions.

Der Ladedruck bei Teilabschaltung und damit die den noch in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführte Ladeluftmenge könnte beispielsweise durch eine kleine Auslegung des Turbinenquerschnittes und gleichzeitiger Abgasabblasung erhöht werden, wodurch auch der für eine Teilabschaltung relevante Lastbereich wieder erweitert werden würde. Diese Vorgehensweise hat aber den Nachteil, dass das Aufladeverhalten unzureichend ist, wenn sämtliche Zylinder betrieben werden.The charge pressure at partial shutdown and thus the still in operation cylinders supplied charge air quantity could be increased, for example, by a small design of the turbine cross-section and simultaneous Abgasabblasung, whereby the relevant for a partial shutdown load range would be extended again. However, this approach has the disadvantage that the charging behavior is insufficient when all cylinders are operated.

Der Ladedruck bei Teilabschaltung und damit die den noch in Betrieb befindlichen Zylindern zugeführte Ladeluftmenge könnte auch dadurch erhöht werden, dass die Turbine mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet wird, die eine Anpassung des wirksamen Turbinenquerschnittes an den momentanen Abgasmassenstrom gestattet. Dann würde sich aber gleichzeitig der Abgasgegendruck im Abgasabführsystem stromaufwärts der Turbine erhöhen, was wiederum zu höheren Ladungswechselverlusten bei den noch in Betrieb befindlichen Zylindern führt.The charge pressure at Teilabschaltung and thus the still in operation cylinders supplied charge air quantity could also be increased by the fact that the turbine is equipped with a variable turbine geometry, which allows an adjustment of the effective turbine cross section to the current exhaust gas mass flow. At the same time, however, the exhaust gas back pressure in the exhaust gas removal system upstream of the turbine would increase, which in turn leads to higher charge exchange losses in the cylinders still in operation.

Aus dem Stand der Technik sind auch Konzepte bekannt, bei denen im Abgasabführsystem eines lastabhängig schaltbaren Zylinders ein Absperrelement vorgesehen ist, welches bei Teilabschaltung das Abgasabführsystem des abgeschalteten Zylinders zum Abführen der Abgase versperrt, wobei gegebenenfalls das zylinderzugehörige Abgas mittels Rückführleitung, welche vom Abgasabführsystem stromaufwärts des Absperrelementes abzweigt und in das Ansaugsystem des schaltbaren Zylinders mündet, zurückgeführt werden kann bzw. wird.Concepts are also known from the prior art in which a shut-off element is provided in the exhaust gas removal system of a cylinder switched off for discharging the exhaust gases, wherein optionally the cylinder-related exhaust gas by means of return line, which from the Abgasabführsystem upstream of the Damping branches off and opens into the intake of the switchable cylinder, can be returned or will.

Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls Konzepte bekannt, bei denen im Ansaugsystem eines lastabhängig schaltbaren Zylinders ein Absperrelement vorgesehen ist, welches bei Teilabschaltung das Ansaugsystem des abgeschalteten Zylinders zum Zuführen von Ladeluft versperrt. Auch dabei kann eine Rückführleitung vorgesehen werden, mit der Abgas aus dem Abgasabführsystem entnommen und auf die Ansaugseite in das Ansaugsystem des abgeschalteten Zylinders stromabwärts des Absperrelementes zurückgeführt wird.Concepts are also known from the prior art, in which a shut-off element is provided in the intake system of a load-dependent switchable cylinder, which blocks the intake system of the deactivated cylinder for supplying charge air in partial shutdown. Also, a return line can be provided, is removed with the exhaust gas from the Abgasabführsystem and returned to the suction side in the intake system of the deactivated cylinder downstream of the shut-off.

Wie schaltbare Ventiltriebe sind auch die beiden letztgenannten Konzepte mit zusätzlichen Kosten verbunden. Zudem sind erhebliche Modifikationen des Abgasabführsystems und/oder des Ansaugsystems erforderlich. Darüber hinaus werden die im Zusammenhang mit schaltbaren Ventiltriebe erörterten Probleme nicht bzw. nur teilweise gelöst.Like switchable valve trains, the latter two concepts are associated with additional costs. In addition, significant modifications of the Abgasabführsystems and / or the intake system are required. In addition, the problems discussed in connection with switchable valve trains are not or only partially solved.

Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, welches die Teilabschaltung verbessert.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a method of operating a partially cut-off internal combustion engine having at least two cylinders arranged in series according to the preamble of claim 1, which improves the partial shutdown.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brennkraftmaschine zum Durchführen eines derartigen Verfahrens bereitzustellen.Another object of the present invention is to provide an internal combustion engine for carrying out such a method.

Gelöst wird die erste Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern, bei der

  • – jeder Zylinder einen Kolben umfasst, der im Betrieb der Brennkraftmaschine zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) oszilliert,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt,
  • – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist, und
  • – mindestens ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • – Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders der ersten Gruppe während des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder abgeführt wird und via Überströmkanal in einen abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe während des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders eingeleitet wird, wobei als abgasempfangender abgeschalteter Zylinder der zweiten Gruppe ein in der Zündfolge vorangehender Zylinder verwendet wird und als abgasliefernder in Betrieb befindlicher Zylinder der ersten Gruppe ein in der Zündfolge folgender Zylinder verwendet wird und in dem Überströmkanal mindestens ein Absperrelement vorgesehen ist.
The first object is achieved by a method for operating a partially switched off internal combustion engine having at least two cylinders arranged in series, in which
  • Each cylinder comprises a piston which, during operation of the internal combustion engine, oscillates between a bottom dead center (UT) and a top dead center (TDC),
  • Each cylinder has at least one outlet opening adjoined by an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas removal system,
  • Each cylinder has at least one inlet opening adjoined by an intake line for supplying charge air via the intake system,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder, wherein the at least one cylinder of a first group is also in partial deactivation of the internal combustion engine in operation cylinder and the at least one cylinder of a second group as load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - Valve drive comprising at least one valve is provided for controlling a charge cycle comprising four cycles, wherein each valve is movable along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position under full control of a maximum valve lift, characterized in that
  • - Exhaust gas of an operating cylinder of the first group is discharged during the charge exchange from this exhaust gas supplying cylinder and is introduced via overflow into a deactivated cylinder of the second group during the charge cycle of this exhaust gas receiving cylinder, as exhaust-receiving deactivated cylinder of the second group in the firing order the preceding cylinder is used and is used as the exhaust gas in operating cylinder of the first group, a cylinder following in the firing order and in the overflow at least one shut-off element is provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine wird Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders bei Teilabschaltung via Überströmkanal einem abgeschalteten Zylinder zugeführt.In the method according to the invention for operating a partially switched-off internal combustion engine, exhaust gas of an operating cylinder is supplied to a deactivated cylinder during partial shutdown via overflow channel.

Der Abgas liefernde in Betrieb befindliche Zylinder wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als abgasliefernder Zylinder bezeichnet, wohingegen der Zylinder, der das Abgas empfängt, auch als abgasempfangender Zylinder bezeichnet wird. Jeder auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindliche Zylinder der ersten Gruppe kann als abgasliefernder Zylinder dienen und jeder bei Teilabschaltung abgeschaltete Zylinder der zweiten Gruppe als abgasempfangender Zylinder fungieren.In the present invention, the exhaust gas-supplying in-service cylinder is also referred to as the exhaust gas-supplying cylinder, whereas the cylinder which receives the exhaust gas is also referred to as the exhaust gas-receiving cylinder. Each cylinder of the first group which is also in operation when the internal combustion engine is partially switched off can serve as an exhaust gas supplying cylinder and each cylinder of the second group deactivated during partial shutdown can function as an exhaust gas receiving cylinder.

Die schaltbaren Zylinder müssen vorliegend nicht zwingend mit abschaltbaren Ventiltrieben ausgestattet werden. Vielmehr können die abgeschalteten Zylinder erfindungsgemäß weiter am Ladungswechsel teilnehmen, falls beispielsweise der Überströmkanal von der Auslassseite eines abgasliefernden Zylinders auf die Einlassseite eines abgeschalteten Zylinders führt. Der dazugehörige Ventiltrieb des abgeschalteten Zylinders kann weiter betätigt werden und muss nicht zusammen mit den Zylindern abgeschaltet werden.In the present case, the switchable cylinders do not necessarily have to be equipped with switch-off valve drives. Rather, according to the invention, the deactivated cylinders can continue to take part in the charge exchange if, for example, the overflow channel leads from the outlet side of an exhaust-supplying cylinder to the inlet side of a deactivated cylinder. The associated valvetrain of the deactivated cylinder can be operated further and does not have to be switched off together with the cylinders.

Einem abgeschalteten Zylinder wird beim Ladungswechsel überwiegend Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders und weniger bzw. keine Ladeluft via Ansaugsystem zugeführt, wodurch die Ladungswechselverluste des abgeschalteten Zylinders reduziert werden.When the cylinder is switched off, the exhaust gas of a cylinder in operation and less or no charge air is supplied to the intake cylinder via an intake system, which reduces the charge cycle losses of the deactivated cylinder.

Zu berücksichtigen ist dabei auch, dass mit Freigeben eines Überströmkanals die Abgase aus einem in Betrieb befindlichen Zylinder der Brennkraftmaschine aufgrund des gegen Ende der Verbrennung im Zylinder vorherrschenden hohen Druckniveaus und der damit verbundenen hohen Druckdifferenz zwischen dem in Betrieb befindlichen abgasliefernden Zylinder und dem abgeschalteten abgasempfangenden Zylinders mit hoher Geschwindigkeit durch den Überströmkanal in den abgeschalteten abgasempfangenden Zylinders strömen. Dieser druckgetriebene Überleitungsvorgang wird durch eine Druckspitze begleitet, die auch im abgeschalteten Zylinder für einen Überdruck bzw. Druckanstieg sorgen kann, das Zuführen von Ladeluft verhindert bzw. erschwert und im Einzelfall dazu führt, dass selbst im abgeschalteten Zylinder ein Drehmoment generiert wird. Letzteres unterstützt die mit der Teilabschaltung verbundene Zielsetzung, nämlich den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Vorteilhaft ist es auch deshalb, den Überströmkanal möglichst kleinvolumig bzw. kurz auszuführen.It should also be borne in mind that with the release of an overflow channel, the exhaust gases from an in-service cylinder of the internal combustion engine due to the high pressure levels prevailing in the cylinder towards the end of combustion and the associated high pressure difference between the operating exhaust gas cylinder and the deactivated exhaust gas receiving cylinder Flow at high speed through the overflow into the deactivated exhaust gas receiving cylinder. This pressure-driven transfer process is accompanied by a pressure peak, which can provide an overpressure or pressure increase even in the deactivated cylinder, prevents or complicates the supply of charge air and in individual cases leads to a torque is generated even in the deactivated cylinder. The latter supports the objective associated with the partial shutdown, namely to increase the efficiency of the internal combustion engine. It is therefore also advantageous to perform the overflow as small as possible or short.

Das Überleiten des Abgases via Überströmkanal wird erfindungsgemäß dadurch unterstützt, dass als abgasempfangender abgeschalteter Zylinder ein in der Zündfolge vorangehender Zylinder verwendet wird und als abgasliefernder in Betrieb befindlicher Zylinder ein in der Zündfolge folgender Zylinder.The passage of the exhaust gas via overflow is inventively supported by the fact that as a cylinder receiving the exhaust gas in the ignition sequence is used as the exhaust-receiving cylinder and as an exhaust gas in operation cylinder in the following firing order cylinder.

Zwei in der Zündfolge aufeinander folgende Zylinder haben den geringsten Versatz hinsichtlich ihrer Arbeitsprozesse und bieten sich daher für die Überleitung von Abgas von einem Zylinder in den anderen Zylinder an, d. h. von dem in der Zündfolge folgenden Zylinder in den in der Zündfolge vorangehenden Zylinder. Bei einem Vier-Zylinder-Reihenmotor, dessen Zylinder mit der Zündfolge 1–3–4–2 betrieben werden, bietet sich beispielsweise der vierte Zylinder an, für den in der Zündfolge vorangehenden dritten Zylinder Abgas zu liefern. Während der vierte Zylinder im Rahmen eines Ausschiebetaktes das Überleiten des Abgases durch eine aufwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens unterstützt, saugt der dritte Zylinder gleichzeitig das Abgas durch eine abwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens im Rahmen eines Ansaugtaktes an.Two cylinders following each other in the firing order have the least offset in terms of their work processes and are therefore suitable for the transfer of exhaust gas from one cylinder to the other cylinder, ie. H. from the cylinder following in the firing order to the cylinder preceding in the firing order. In a four-cylinder in-line engine whose cylinders are operated with the ignition sequence 1-3-4-2, for example, the fourth cylinder offers to deliver exhaust gas for the third cylinder preceding in the ignition sequence. While the fourth cylinder supports the passage of the exhaust gas through an upward stroke of the piston in the context of a Ausschiebetakt, the third cylinder simultaneously sucks the exhaust gas by a downward stroke movement of the piston in the context of an intake stroke.

Die abgeschalteten Zylinder pumpen das übergeleitete Abgas infolge der Hubbewegung des Kolbens während des Ausschiebetaktes in der Art einer Kolbenarbeitsmaschine in das Abgasabführsystem, wo es im Weiteren in einer gegebenenfalls vorgesehenen Turbine zur Energiegewinnung genutzt werden kann.The deactivated cylinders pump the transferred exhaust gas as a result of the stroke movement of the piston during the Ausschiebetaktes in the manner of a piston working machine in the Abgasabführsystem, where it can be used in the future in an optionally provided turbine for energy.

Dadurch, dass heißes Abgas während der Teilabschaltung durch die abgeschalteten Zylinder geleitet wird, können diese Zylinder nicht auskühlen. Vorteile hat dies hinsichtlich der Schadstoffemissionen, insbesondere hinsichtlich der Emissionen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, da die abgeschalteten Zylinder unmittelbar nach Beendigung der Teilabschaltung wieder ihre Betriebstemperatur erreichen bzw. aufweisen.By passing hot exhaust gas through the deactivated cylinders during partial shutdown, these cylinders can not cool. This has advantages in terms of pollutant emissions, in particular with regard to the emissions of unburned hydrocarbons, since the deactivated cylinders again reach or have their operating temperature immediately after completion of the partial shutdown.

Das Einleiten heißen Abgases in die abgeschalteten Zylinder erhöht zwar nicht unmittelbar den Massenstrom durch die Brennkraftmaschine, aber für aufgeladene Brennkraftmaschinen mit Abgasturbolaufladung ergeben sich mittelbar Vorteile. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Konzepten, bei denen den abgeschalteten Zylindern lediglich Ladeluft während der Teilabschaltung zugeführt wird, wird mit dem erfindungsgemäßen Einleiten von heißem Abgas in die abgeschalteten Zylinder eine höhere Abgastemperatur bzw. ein höherer Abgasdruck in dem im Abgasabführsystem befindlichen Abgas generiert. Beides resultiert in einer höheren Abgasenthalpie, welche maßgeblich vom Abgasdruck und der Abgastemperatur bestimmt wird. Die höhere Abgasenthalpie, d. h. die größere Abgasenergie, die an der Turbine eines Abgasturboladers bereitsteht, führt zu einer Erhöhung des Ladedrucks und damit der Ladeluftmenge, weshalb den in Betrieb befindlichen Zylindern mehr Ladeluft zugeführt werden kann. Dies erweitert den Anwendungsbereich der Teilabschaltung, nämlich den Lastbereich, in dem die Teilabschaltung eingesetzt werden kann, und verbessert die Güte der Verbrennung und damit das Verbrauchs- und Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine. Zudem erreichen im Abgasabführsystem angeordnete Abgasnachbehandlungssysteme aufgrund der heißeren Abgase schneller ihre Betriebstemperatur bzw. Anspringtemperatur. Although the introduction of hot exhaust gas into the deactivated cylinders does not directly increase the mass flow through the internal combustion engine, but for supercharged internal combustion engines with turbocharger turbocharger indirectly benefits. In contrast to the concepts described in the prior art, in which the exhausted cylinders only charge air is supplied during the partial shutdown, with the inventive introduction of hot exhaust gas in the deactivated cylinder, a higher exhaust gas temperature and a higher exhaust gas pressure in the Abgasabführsystem located in the exhaust gas generated. Both result in a higher exhaust gas enthalpy, which is largely determined by the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature. The higher exhaust gas enthalpy, ie the larger exhaust gas energy, which is available at the turbine of an exhaust gas turbocharger, leads to an increase of the boost pressure and thus the charge air quantity, which is why more charge air can be supplied to the cylinders in operation. This extends the scope of partial shutdown, namely the load range in which the partial shutdown can be used, and improves the quality of the combustion and thus the fuel consumption and emission behavior of the internal combustion engine. In addition, arranged in Abgasabführsystem exhaust aftertreatment achieve faster due to the hotter exhaust gases their operating temperature or light-off.

Auch gegenüber Konzepten, bei denen den abgeschalteten Zylindern via Rückführleitung während der Teilabschaltung Abgas zugeführt wird, ergeben sich Vorteile, da das erfindungsgemäß übergeleitete Abgas heißer ist als das mittels externer Abgasrückführung rückgeführte Abgas. Dieser Umstand ist von Bedeutung und vorteilhaft, da die Temperatur maßgeblich die Abgasenthalpie mitbestimmt.There are also advantages over concepts in which exhaust gas is supplied to the deactivated cylinders via the return line during partial deactivation, since the exhaust gas conducted in accordance with the invention is hotter than the exhaust gas recirculated by means of external exhaust gas recirculation. This circumstance is important and advantageous, since the temperature significantly determines the exhaust gas enthalpy.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt, welches die Teilabschaltung verbessert.With the method according to the invention, the first object underlying the invention is achieved, namely a method for operating a partially switched-off internal combustion engine according to the preamble of claim 1, which improves the partial shutdown.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden gemäß den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the method according to the invention are described in accordance with the subclaims.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Zündung des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders mittels Selbstzündung initiiert wird.Embodiments of the method in which the ignition of the at least one cylinder in operation is initiated by means of self-ignition are advantageous.

Die vorstehende Verfahrensvariante bezieht sich auf Verfahren, bei denen die Verbrennung mittels Selbstzündung eingeleitet wird, und damit auch auf Arbeitsverfahren, wie sie üblicherweise bei Dieselmotoren eingesetzt werden.The above process variant relates to methods in which the combustion is initiated by means of auto-ignition, and thus also on working methods, such as are commonly used in diesel engines.

Es besteht auch die Möglichkeit, ein Hybrid-Brennverfahren mit Selbstzündung zum Betreiben eines Ottomotors einzusetzen, beispielweise das sogenannte HCCI-Verfahren, welches auch als Raumzündverfahren oder als CAI-Verfahren bezeichnet wird. Dieses Verfahren basiert auf einer kontrollierten Selbstzündung des dem Zylinder zugeführten Kraftstoffes. Dabei wird der Kraftstoff – wie bei einem Dieselmotor – unter Luftüberschuss, also überstöchiometrisch, verbrannt. Der mager betriebene Ottomotor weist aufgrund der niedrigen Verbrennungstemperaturen vergleichsweise geringe Stickoxidemissionen auf und ebenfalls infolge des mageren Gemisches keine Rußemissionen. Darüber hinaus führt das HCCI-Verfahren zu einem hohen thermischen Wirkungsgrad. Der Kraftstoff kann dabei sowohl direkt in die Zylinder als auch in das Ansaugrohr eingebracht werden.It is also possible to use a hybrid combustion process with auto-ignition for operating a gasoline engine, for example the so-called HCCI process, which is also referred to as a space ignition process or as a CAI process. This method is based on a controlled auto-ignition of the fuel supplied to the cylinder. Here, the fuel - as in a diesel engine - under excess air, so superstoichiometric, burned. The lean-burn gasoline engine has comparatively low nitrogen oxide emissions due to the low combustion temperatures and also no soot emissions due to the lean mixture. In addition, the HCCI process leads to a high thermal efficiency. The fuel can be introduced both directly into the cylinder and into the intake manifold.

Vorteilhaft sind aber auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Zündung des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders mittels Fremdzündung initiiert wird.However, embodiments of the method in which the ignition of the at least one cylinder in operation is initiated by means of spark ignition are also advantageous.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen jeder Zylinder zur Einleitung einer Fremdzündung mit einer Zündkerze ausgestattet wird, die als Zündvorrichtung dient, wobei die Zündvorrichtung des mindestens einen schaltbaren Zylinders bei Abschaltung vorzugsweise deaktiviert wird.Advantageous in this context are embodiments of the method in which each cylinder is equipped to initiate a spark ignition with a spark plug, which serves as an ignition device, wherein the ignition device of the at least one switchable cylinder is preferably deactivated at shutdown.

Die vorstehende Verfahrensvariante betrifft die Anwendung des Verfahrens bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, beispielsweise einem direkteinspritzenden Ottomotor, dessen Zylinder zur Einleitung einer Fremdzündung jeweils mit einer Zündvorrichtung ausgestattet sind.The above method variant relates to the application of the method in a spark-ignited internal combustion engine, for example a direct-injection spark-ignition engine, the cylinders of which are each equipped with an ignition device for initiating spark ignition.

Vorteilhaft sind grundsätzlich Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Fremdzündung der abschaltbaren Zylinder bei Teilabschaltung deaktiviert wird.Embodiments of the method are advantageous in principle in which the spark ignition of the deactivatable cylinder is deactivated during partial shutdown.

Vorteilhaft sind grundsätzlich und insbesondere bei Selbstzündverfahren Ausführungsformen, bei denen die Kraftstoffversorgung der abschaltbaren Zylinder bei Teilabschaltung deaktiviert wird.In principle, and in particular in the case of auto-ignition methods, embodiments in which the fuel supply to the deactivatable cylinders is deactivated during partial deactivation are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder und ein abgeschalteter Zylinder zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst werden, wobei Abgas aus dem in Betrieb befindlichen Zylinder in den abgeschalteten Zylinder eingeleitet wird.Embodiments of the method in which in each case an in-use cylinder and a deactivated cylinder are combined to form a charge-change group are advantageous, with exhaust gas being introduced from the cylinder in operation into the deactivated cylinder.

Vorliegend wird das Abgas genau eines Zylinders in genau einen anderen Zylinder übergeleitet, d. h. es wird eine konkrete Zuordnung zweier Zylinder vorgenommen. Jeweils zwei Zylinder bilden eine sogenannte Ladungswechselgruppe. Gegenüber Konzepten, bei denen ein abgasliefernder Zylinder mehr als einen abgasempfangenden Zylinder, beispielsweise zwei oder drei andere Zylinder, mit Abgas versorgt, ergeben sich Vorteile. In the present case, the exhaust gas of exactly one cylinder is transferred to exactly one other cylinder, ie a specific assignment of two cylinders is made. Make two cylinders each a so-called charge change group. Compared to concepts in which an exhaust gas supplying cylinder more than one exhaust gas-receiving cylinder, for example, two or three other cylinders, supplied with exhaust gas, there are advantages.

Empfängt lediglich ein Zylinder das Abgas, lässt sich der – vorzugsweise druckgetriebene – Überleitungsvorgang in vorteilhafter Weise dazu nutzen, im abgeschalteten Zylinder einen Überdruck bzw. Druckanstieg zu generieren. Auf diese Weise kann dem Zuführen bzw. dem Ansaugen von Ladeluft effektiv entgegen gewirkt und im abgeschalteten Zylinder eine Kraft auf den Kolben ausgeübt werden, um ein Drehmoment zu erzeugen.If only one cylinder receives the exhaust gas, the - preferably pressure-driven - transfer operation can advantageously be used to generate an overpressure or increase in pressure in the deactivated cylinder. In this way, the supply or the suction of charge air can be effectively counteracted and a force exerted on the piston in the deactivated cylinder to generate a torque.

Das im abgasliefernden Zylinder befindliche, unter Druck stehende und ein konkretes Zylindervolumen ausfüllende Abgas wird übergeleitet in ein vergleichbar großes Volumen, nämlich den Brennraum des abgasempfangenden Zylinders. Die Abgasenergie lässt sich so besser nutzen, als wenn das Abgas in mehrere Zylinder und damit unter Druckabbau in ein weitaus größeres Volumen übergeleitet wird, nämlich in ein mehrere Brennräume umfassendes Volumen.The exhaust gas in the cylinder, under pressure and a specific cylinder volume filling exhaust gas is transferred into a comparably large volume, namely the combustion chamber of the exhaust gas-receiving cylinder. The exhaust energy can be used better than when the exhaust gas is transferred into several cylinders and thus under pressure reduction in a much larger volume, namely in a multiple combustion chambers comprehensive volume.

Die gleichen Überlegungen führen dazu, dass ein möglichst kleinvolumig bzw. kurz ausgeführter Überströmkanal besonders vorteilhaft ist.The same considerations lead to the smallest possible or short executed overflow is particularly advantageous.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen jeweils zwei benachbarte Zylinder zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst werden. Dann lässt sich der Überströmkanal nämlich besonders kurz ausführen und damit kleinvolumig.Therefore, embodiments of the method are advantageous in this context, in which two adjacent cylinders are combined to form a charge exchange group. In that case, the overflow channel can be particularly short and thus small in volume.

Zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine, bei der die Abgasleitungen der zwei Zylinder einer Ladungswechselgruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen, sind Verfahrensvarianten vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Abgasabführsystem der mindestens zwei Zylinder als Überströmkanal verwendet wird.For operating a partially switched-off internal combustion engine, in which the exhaust pipes of the two cylinders of a charge exchange group merge to form a common exhaust pipe to form an exhaust manifold, are advantageous variants of the method, which are characterized in that the Abgasabführsystem the at least two cylinders is used as overflow.

Vorliegend wird das Abgasabführsystem – zumindest – mitbenutzt, d. h. zumindest Teile des Überströmkanals werden durch das ohnehin bestehende Abgasabführsystem ausgebildet. Gegebenenfalls wird der gesamte Überströmkanal vom Abgasabführsystem ausgebildet, d. h. Teile des Abgasabführsystems werden als Überströmkanal verwendet bzw. zweckentfremdet.In the present case, the Abgasabführsystem - at least - shared, d. H. at least parts of the overflow channel are formed by the already existing Abgasabführsystem. Optionally, the entire overflow channel is formed by the Abgasabführsystem, d. H. Parts of the Abgasabführsystems be used as overflow or misappropriated.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Einlassöffnung des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders bei Teilabschaltung während des Ladungswechsels mit unveränderten Steuerzeiten betrieben wird.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one inlet opening of the at least one operating cylinder is operated with partial switching off during the charge change with unchanged control times.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders bei Teilabschaltung während des Ladungswechsels mit unveränderten Steuerzeiten betrieben wird.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the at least one operating cylinder is operated with partial switching off during the charge change with unchanged control times.

Diese Variante stellt sicher, dass die bei Teilabschaltung weiter in Betrieb befindlichen Zylinder der ersten Zylindergruppe nicht mit variablen Ventiltrieben ausgestattet werden müssen, die kostenintensiv und daher für den Serieneinsatz ungeeignet sind.This variant ensures that the cylinders of the first cylinder group, which are still in operation at partial shutdown, do not have to be equipped with variable valve drives which are cost-intensive and therefore unsuitable for series production.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Einlassöffnung des mindestens einen lastabhängig schaltbaren Zylinders bei Teilabschaltung geschlossen gehalten wird. Hierzu müssen die lastabhängig schaltbaren Zylinder der zweiten Zylindergruppe zumindest einlassseitig mit abschaltbaren Ventiltrieben ausgestattet werden.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one inlet opening of the at least one load-dependent switchable cylinder is kept closed during partial shutdown. For this purpose, the load-dependent switchable cylinder of the second cylinder group must be equipped at least on the inlet side with disconnectable valve trains.

Die vorstehende Verfahrensvariante erfordert, dass der Überströmkanal von der Auslassseite eines abgasliefernden Zylinders zu der Auslassseite eines abgeschalteten Zylinders führt, d. h. die Überleitung von Abgas erfolgt vorliegend auslassseitig. Einem abgeschalteten Zylinder wird beim Ladungswechsel ausschließlich Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders und keine Ladeluft via Ansaugsystem zugeführt.The above process variant requires that the transfer passage from the exhaust side of an exhaust gas supplying cylinder to the exhaust side of a deactivated cylinder, i. H. the transfer of exhaust gas takes place here on the outlet side. When the cylinder is switched off, only an exhaust gas from an operating cylinder and no charge air via the intake system are supplied to a deactivated cylinder.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen mindestens eine Auslassöffnung jedes lastabhängig schaltbaren Zylinders bei Teilabschaltung mit veränderten Steuerzeiten betrieben wird.Embodiments of the method are advantageous in which at least one outlet opening of each load-dependent switchable cylinder is operated with partial switching off with changed control times.

Hierzu müssen die lastabhängig schaltbaren Zylinder der zweiten Zylindergruppe zumindest auslassseitig mit variablen Ventiltrieben ausgestattet werden, mit denen sich die Steuerzeiten der mindestens einen Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders verändern lassen, d. h. ein Verschieben der Öffnungszeit bzw. Schließzeit dieser Auslassöffnung nach früh oder spät vorgenommen werden kann.For this purpose, the load-dependent switchable cylinder of the second cylinder group must be equipped at least on the outlet side with variable valve trains with which the timing of the at least one outlet opening of the exhaust gas receiving cylinder can be changed, d. H. a shift of the opening time or closing time of this outlet opening can be made to early or late.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe geöffnet wird, wenn die mindestens eine Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen Zylinders dieser Ladungswechselgruppe geöffnet wird.In this connection, embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge exchange group is opened when the at least one outlet opening of the cylinder in operation of this charge change group is opened.

Häufig lässt sich eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren abgasempfangenden Zylinders aber nicht gemäß der vorstehenden Verfahrensvariante, d. h. gleichzeitig mit einer Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen abgasliefernden Zylinders öffnen, da die Gefahr besteht, dass der Kolben des abgasempfangenden Zylinders nahe des oberen Totpunktes mit dem zugehörigen Auslassventil in Berührung kommt, d. h. kollidiert. Frequently, however, an outlet opening of the load-dependent switchable exhaust-gas-receiving cylinder can not be opened in accordance with the above process variant, ie simultaneously with an outlet opening of the exhaust gas cylinder in operation, since there is a risk that the piston of the exhaust-receiving cylinder near the top dead center with the associated exhaust valve in Touch comes, ie collides.

Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe später geöffnet wird als die mindestens eine Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen Zylinders dieser Ladungswechselgruppe.Therefore, embodiments of the method are also advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge change group is opened later than the at least one outlet opening of the cylinder in operation of this charge change group.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe geschlossen wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet. Dann lässt sich mit der Schließzeit der Auslassöffnung die Abgasmenge einstellen, welche im abgasempfangenden Zylinder eingeschlossen wird, d. h. verbleibt, um im Folgenden komprimiert zu werden und sich in der anschließenden Expansionsphase im Zylinder wieder zu entspannen.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge change group is closed when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC). Then can be adjusted with the closing time of the exhaust port, the exhaust gas amount, which is included in the exhaust gas receiving cylinder, d. H. remains to be subsequently compressed and to relax in the subsequent expansion phase in the cylinder again.

Vorliegend wird nicht angestrebt, möglichst viel Abgas in den abgasempfangenden Zylinder einzuleiten und in diesem einzuschließen. Vielmehr kann ein Teil des in den abgasempfangenden Zylinder eingeleiteten Abgases mittels Kolben wieder ausgeschoben werden. Die im Zylinder verbleibende Abgasmenge sollte derart bemessen sein, dass ein Vakuum bzw. Unterdruck im abgasempfangenden Zylinder bis zum nächsten Öffnen vermieden bzw. vermindert wird. In the present case, it is not desirable to introduce as much exhaust gas as possible into the exhaust-gas-receiving cylinder and to enclose it in this. Rather, a part of the exhaust gas introduced into the exhaust-gas-receiving cylinder can be pushed out again by means of pistons. The remaining amount of exhaust gas in the cylinder should be such that a vacuum or negative pressure in the exhaust gas receiving cylinder is avoided or reduced until the next opening.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe 30 bis 80 °KW vor dem oberen Totpunkt (OT) geschlossen wird, vorzugsweise 30 bis 60 °KW vor dem oberen Totpunkt (OT) bzw. 40 bis 50 °KW vor dem oberen Totpunkt (OT).In this context, embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge change group 30 to 80 ° CA before top dead center (TDC) is closed, preferably 30 to 60 ° CA before top dead center (TDC) or 40 to 50 ° CA before top dead center (TDC).

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das zu der mindestens einen Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders gehörende Auslassventil unter Aufrechterhaltung eines verkleinerten Ventilhubs für einen vorgebbaren Kurbelwinkelbereich offen gehalten wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.Embodiments of the method in which the outlet valve belonging to the at least one outlet opening of the load-dependent switch cylinder is also kept open while maintaining a reduced valve lift for a predefinable crank angle range are advantageous if the cylinder-associated piston is on its way from bottom dead center (UT ) to top dead center (TDC).

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, bevor die mindestens eine Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen Zylinders dieser Ladungswechselgruppe wieder geöffnet wird.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge change group is opened again before the at least one outlet opening of the cylinder in operation of this charge change group is opened again.

Die in den abgasempfangenden Zylinder übergeleitete und in diesem Zylinder verbliebene Abgasmenge sollte mittels Kolben wieder ausgeschoben und via Abgasabführsystem abgeführt werden, um im nächsten Arbeitsspiel erneut heißes Abgas in den abgeschalteten Zylinder einleiten bzw. überleiten zu können.The transferred into the exhaust-receiving cylinder and remaining in this cylinder amount of exhaust gas should be pushed out by means of pistons and discharged via Abgasabführsystem to again introduce the next working cycle hot exhaust gas in the deactivated cylinder or can pass.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.Therefore, embodiments of the method in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge exchange group is opened again when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC) are advantageous in this connection.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe 30 bis 80 °KW nach dem unteren Totpunkt (UT) geöffnet wird, vorzugsweise 30 bis 60 °KW nach dem unteren Totpunkt (UT) bzw. 40 bis 50 °KW nach dem unteren Totpunkt (UT).In this context, embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge exchange group is opened 30 to 80 ° CA after bottom dead center (UT), preferably 30 to 60 ° CA after bottom dead center (UT) or 40 to 50 ° CA after bottom dead center (UT).

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, wobei das zugehörige Auslassventil einen verkleinerten Ventilhub vollführt.In this context, embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge exchange group is opened again, wherein the associated outlet valve performs a reduced valve lift.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe wieder geschlossen wird, bevor die mindestens eine Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen Zylinders dieser Ladungswechselgruppe geöffnet wird.Embodiments of the method in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge change group is closed again before the at least one outlet opening of the cylinder in operation of this charge change group is opened are advantageous.

Vorteilhaft sind dabei auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des lastabhängig schaltbaren Zylinders einer Ladungswechselgruppe wieder geschlossen wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.Embodiments of the method in which the at least one outlet opening of the load-dependent switchable cylinder of a charge exchange group is closed again when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC) are also advantageous.

Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe, nämlich eine Brennkraftmaschine zur Durchführung eines Verfahrens einer zuvor beschriebenen Art bereitzustellen, wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern, bei der

  • – jeder Zylinder einen Kolben umfasst, der im Betrieb der Brennkraftmaschine zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) oszilliert,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,
  • – jeder Zylinder mindestens eine Einlassöffnung aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt,
  • – mindestens zwei Zylinder in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder bilden, wobei der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine in Betrieb befindlicher Zylinder ist und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder ausgebildet ist, und
  • – mindestens ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • – jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder der ersten Gruppe mit einem bei Teilabschaltung abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe via Überströmkanal verbindbar ist, wobei in dem Überströmkanal mindestens ein Absperrelement vorgesehen ist.
The second sub-task on which the invention is based, namely to provide an internal combustion engine for carrying out a method of the type described above, is achieved by an internal combustion engine with at least two cylinders arranged in series, in which
  • Each cylinder comprises a piston which, during operation of the internal combustion engine, oscillates between a bottom dead center (UT) and a top dead center (TDC),
  • Each cylinder has at least one outlet opening adjoined by an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas removal system,
  • Each cylinder has at least one inlet opening adjoined by an intake line for supplying charge air via the intake system,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups each having at least one cylinder, wherein the at least one cylinder of a first group is also in partial deactivation of the internal combustion engine in operation cylinder and the at least one cylinder of a second group as load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - Valve drive comprising at least one valve is provided for controlling a charge cycle comprising four cycles, wherein each valve is movable along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position under full control of a maximum valve lift, and which is characterized in that
  • - In each case an in-service cylinder of the first group is connected to a switched off during partial shutdown cylinder of the second group via overflow, wherein in the overflow at least one shut-off is provided.

Das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Gesagte gilt ebenfalls für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine.The comments made in connection with the method according to the invention also apply to the internal combustion engine according to the invention.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen einer Brennkraftmaschine mit vier entlang einer Längsachse eines Zylinderkopfes in Reihe angeordneten Zylindern, die dadurch gekennzeichnet sind, dass

  • – jeder Zylinder mindestens zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder aufweist,
  • – jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder und ein abschaltbarer Zylinder eine Ladungswechselgruppe bilden, wobei jede Ladungswechselgruppe einen außenliegenden Zylinder und den benachbarten innenliegenden Zylinder umfasst,
  • – die Auslassöffnungen der zwei Zylinder einer Ladungswechselgruppe sich gegenüberliegen, wobei die Abgasleitungen der Zylinder einer Ladungswechselgruppe unter Ausbildung eines im Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmers zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen, so dass das Abgasabführsystem der zwei Zylinder einer Ladungswechselgruppe als Überströmkanal dient.
Embodiments of an internal combustion engine with four cylinders arranged in series along a longitudinal axis of a cylinder head, which are characterized in that they are advantageous, are advantageous
  • Each cylinder has at least two outlet openings for discharging the exhaust gases out of the cylinder,
  • In each case an in-service cylinder and a deactivatable cylinder form a charge-change group, each charge-change group comprising an outer cylinder and the adjacent inner cylinder,
  • The outlet openings of the two cylinders of a charge exchange group are opposite one another, wherein the exhaust gas lines of the cylinders of a charge exchange group combine to form a common exhaust pipe in the cylinder head, so that the exhaust gas removal system of the two cylinders of a charge exchange group serves as an overflow channel.

Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die Auslassöffnungen der Zylinder und das Füllen der Zylinder mit Frischgemisch bzw. Luft über die Einlassöffnungen. Es ist die Aufgabe des Ventiltriebs die Einlass- und Auslassöffnungen rechtzeitig freizugeben bzw. zu schließen, wobei eine schnelle Freigabe möglichst großer Strömungsquerschnitte angestrebt wird, um die Drosselverluste gering zu halten und eine möglichst gute Füllung bzw. ein effektives, d. h. vollständiges Abführen der Abgase zu gewährleisten. Deshalb ist es auch vorteilhaft, jeden Zylinder mit zwei oder mehr Auslaßöffnungen auszustatten. Der für die Bewegung der Ventile erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich der Ventile selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet.As part of the charge cycle, the combustion gases are pushed out via the outlet openings of the cylinders and the cylinders are filled with fresh mixture or air via the inlet openings. It is the task of the valve drive to open the inlet and outlet openings in time or to close, with a quick release of the largest possible flow cross-sections is sought to keep the throttle losses low and the best possible filling or an effective, d. H. To ensure complete removal of the exhaust gases. Therefore, it is also advantageous to equip each cylinder with two or more outlet openings. The required for the movement of the valves valve actuating mechanism including the valves themselves is referred to as a valve train.

Die Zusammenführung der Abgasleitungen einer Ladungswechselgruppe innerhalb des Zylinderkopfes gestattet eine kompakte Bauweise der Brennkraftmaschine, ein dichtes Packaging der Antriebseinheit und eine Reduzierung der Bauteile.The merging of the exhaust pipes of a charge exchange group within the cylinder head allows a compact design of the internal combustion engine, a dense packaging of the drive unit and a reduction of the components.

Die Integration des Abgaskrümmers einer Ladungswechselgruppe in den Zylinderkopf hat auch den Vorteil, dass an einer gegebenenfalls im Zylinderkopf vorgesehenen Flüssigkeitskühlung partizipiert werden kann, in der Art, dass der Krümmer nicht aus thermisch hochbelastbaren und damit kostenintensiven Werkstoffen gefertigt werden muss.The integration of the exhaust manifold of a charge cycle group in the cylinder head also has the advantage that can be participated in an optionally provided in the cylinder head liquid cooling, in the way that the manifold does not have to be made of thermally highly resilient and therefore costly materials.

Zu berücksichtigen ist auch, dass bei einer Abgasturboaufladung grundsätzlich angestrebt wird, die Turbine des Abgasturboladers möglichst nahe am Auslass der Zylinder anzuordnen, um auf diese Weise die Abgasenthalpie der heißen Abgase, die maßgeblich vom Abgasdruck und der Abgastemperatur bestimmt wird, optimal nutzen zu können und ein schnelles Ansprechverhalten der Turbine bzw. des Turboladers zu gewährleisten. Des Weiteren soll auch der Weg der heißen Abgase zu den verschiedenen Abgasnachbehandlungssystemen möglichst kurz sein, damit den Abgasen wenig Zeit zur Abkühlung eingeräumt wird und die Abgasnachbehandlungssysteme möglichst schnell ihre Betriebstemperatur bzw. Anspringtemperatur erreichen, insbesondere nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.It should also be borne in mind that, in the case of an exhaust gas turbocharger, the turbine of the exhaust gas turbocharger should be arranged as close as possible to the outlet of the cylinders in order to be able to optimally utilize the exhaust gas enthalpy of the hot exhaust gases, which is largely determined by the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature, and to ensure a fast response of the turbine or the turbocharger. Furthermore, the path of the hot exhaust gases to the various exhaust aftertreatment systems should be as short as possible, so that the exhaust gases are given little time to cool and the exhaust aftertreatment systems reach their operating temperature or light-off as soon as possible, especially after a cold start of the engine.

Man ist daher bei abgasturboaufgeladenen Brennkraftmaschinen bemüht, die thermische Trägheit des Teilstücks des Abgasabführsystems zwischen Auslassöffnung am Zylinder und Turbine bzw. zwischen Auslassöffnung am Zylinder und Abgasnachbehandlungssystem zu minimieren, was durch Reduzierung der Masse und der Länge dieses Teilstückes erreicht werden kann., beispielsweise mittels Integration des Abgaskrümmers in den Zylinderkopf.It is therefore endeavored in exhaust-gas-fired internal combustion engines to minimize the thermal inertia of the section of Abgasabführsystems between exhaust port on the cylinder and turbine or between the exhaust port on the cylinder and exhaust aftertreatment system, which Reduction of the mass and the length of this section can be achieved., For example, by integration of the exhaust manifold in the cylinder head.

Wie bereits erläutert wurde, ist es vorteilhaft, den Überströmkanal einer Ladungswechselgruppe möglichst kleinvolumig bzw. kurz auszuführen. Auch diesbezüglich ist die Integration des Abgaskrümmers einer Ladungswechselgruppe in den Zylinderkopf zielführend, wenn wie vorliegend das Abgasabführsystem der zwei Zylinder einer Ladungswechselgruppe als Überströmkanal verwendet wird.As has already been explained, it is advantageous to design the overflow channel of a charge exchange group as small as possible or as short as possible. Also in this regard, the integration of the exhaust manifold of a charge cycle group in the cylinder head is expedient if, as in the present case, the Abgasabführsystem the two cylinders of a charge cycle group is used as overflow.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen die mindestens zwei Auslassöffnungen jedes Zylinders jeweils entlang einer virtuellen Geraden angeordnet sind, welche mit der Längsachse des Zylinderkopfes einen Winkel α bildet, mit 70° ≤ α ≤ 110°.Embodiments of the internal combustion engine in which the at least two outlet openings of each cylinder are each arranged along a virtual straight line which forms an angle α with the longitudinal axis of the cylinder head are advantageous, with 70 ° ≦ α ≦ 110 °.

Diese Ausführungsform spezifiziert das Gegenüberliegen der Auslassöffnungen der zwei Zylinder einer Ladungswechselgruppe. Zu berücksichtigen ist dabei, dass das Gegenüberliegen der Auslassöffnungen insbesondere einer kleinvolumigen und möglichst kurzen Ausgestaltung des Überströmkanals dient.This embodiment specifies the opposing of the outlet openings of the two cylinders of a charge exchange group. It should be noted that the opposite of the outlet openings in particular serves a small-volume and as short as possible embodiment of the overflow.

Vorteilhaft sind dabei ebenfalls Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen

  • – eine virtuelle Gerade, welche eine Auslassöffnung des in Betrieb befindlichen Zylinders einer Ladungswechselgruppe mit einer Auslassöffnung des abschaltbaren Zylinders dieser Ladungswechselgruppe verbindet, durch den integrierten Abgaskrümmer dieser Ladungswechselgruppe hindurch verläuft.
Also advantageous are embodiments of the internal combustion engine, in which
  • A virtual straight line which connects an outlet opening of the cylinder in operation of a charge exchange group to an outlet opening of the deactivatable cylinder of this charge exchange group, extends through the integrated exhaust manifold of this charge exchange group.

Wird das Abgasabführsystem bzw. der Abgaskrümmer einer Ladungswechselgruppe wie vorstehend beschrieben ausgeführt, kann ein direktes, d. h. geradliniges Überleiten von Abgas erfolgen. Dies reduziert die Wegstrecke, die Zeit für das Überleiten und den in Kauf zu nehmenden Druckverlust.If the Abgasabführsystem or the exhaust manifold of a charge exchange group is carried out as described above, a direct, d. H. straight forward passing of exhaust gas. This reduces the distance, the time for the transfer and the pressure loss to be accepted.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen das mindestens eine Absperrelement ein Auslassventil eines Zylinders ist. Wird ein Auslassventil eines Zylinders als Absperrelement verwendet, entfällt die Notwendigkeit, ein zusätzliches Element und eine Betätigungseinrichtung hierfür vorzusehen.Embodiments of the internal combustion engine in which the at least one shut-off element is an outlet valve of a cylinder are advantageous. If an exhaust valve of a cylinder is used as a shut-off, eliminating the need to provide an additional element and an actuator for this purpose.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den 1, 2a und 2b näher beschrieben. Hierbei zeigt:In the following the invention is based on an embodiment according to the 1 . 2a and 2 B described in more detail. Hereby shows:

1 schematisch den Zylinderkopf einer ersten Ausführungsform der teilabschaltbaren Brennkraftmaschine im Schnitt, 1 schematically the cylinder head of a first embodiment of teilabschaltbaren internal combustion engine in section,

2a die Ventilerhebungskurven eines abgasliefernden in Betrieb befindlichen ersten Zylinders und eines abgasempfangenden abschaltbaren zweiten Zylinders im Normalbetrieb, und 2a the Ventilerhebungskurven an exhaust gas-producing in operation first cylinder and an exhaust gas-receiving turn-off second cylinder in normal operation, and

2b die Ventilerhebungskurven eines abgasliefernden in Betrieb befindlichen ersten Zylinders und eines abgasempfangenden abgeschalteten zweiten Zylinders bei Teilabschaltung. 2 B the valve lift curves of an exhaust gas-producing in operation first cylinder and an exhaust gas-receiving switched-off second cylinder at partial shutdown.

1 zeigt schematisch die vier Zylinder 1, 2, 3, 4 eines fremdgezündeten Vierzylinder-Reihenmotors 7 in einem Schnitt durch den Zylinderkopf 8. Die vier Zylinder 1, 2, 3, 4 sind in Reihe, d. h. entlang der Längsachse 8a des Zylinderkopfes 8 angeordnet. 1 schematically shows the four cylinders 1 . 2 . 3 . 4 a spark-ignited four-cylinder in-line engine 7 in a section through the cylinder head 8th , The four cylinders 1 . 2 . 3 . 4 are in series, ie along the longitudinal axis 8a of the cylinder head 8th arranged.

Jeder Zylinder 1, 2, 3, 4 weist zwei Auslassöffnungen 1a, 2a, 3a, 4a und zwei Einlassöffnungen 1b, 2b, 3b, 4b auf, wobei sich an jede Auslassöffnung 1a, 2a, 3a, 4a eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase und an jede Einlassöffnung 1b, 2b, 3b, 4b eine Ansaugleitung zum Zuführen von Luft anschließt.Every cylinder 1 . 2 . 3 . 4 has two outlet openings 1a . 2a . 3a . 4a and two inlet openings 1b . 2 B . 3b . 4b on, being attached to each outlet opening 1a . 2a . 3a . 4a an exhaust pipe for discharging the exhaust gases and to each intake port 1b . 2 B . 3b . 4b a suction line for supplying air connects.

Die vier Zylinder 1, 2, 3, 4 sind darüber hinaus konfiguriert und bilden zwei Gruppen mit jeweils zwei Zylindern 1, 2, 3, 4, wobei die beiden außenliegenden Zylinder 1, 4 eine erste Gruppe bilden, deren Zylinder 1, 4 auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine 7 in Betrieb sind, und die beiden innenliegenden Zylinder 2, 3 eine zweite Gruppe bilden, deren Zylinder 2, 3 als lastabhängig schaltbare Zylinder 2, 3 ausgebildet sind, die im Rahmen einer Teilabschaltung abgeschaltet werden.The four cylinders 1 . 2 . 3 . 4 are also configured to form two groups of two cylinders each 1 . 2 . 3 . 4 , where the two outer cylinders 1 . 4 form a first group whose cylinder 1 . 4 even with partial shutdown of the internal combustion engine 7 are in operation, and the two inner cylinders 2 . 3 form a second group whose cylinder 2 . 3 as a load-dependent switchable cylinder 2 . 3 are formed, which are turned off in the context of a partial shutdown.

Die innenliegenden schaltbaren Zylinder 2, 3 werden im Teillastbetrieb bei Unterschreiten einer vorgebbaren Last abgeschaltet und zwar durch Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzung und Fremdzündung (nicht dargestellt). Dadurch erhöht sich die Lastanforderung an die weiter in Betrieb befindlichen außenliegenden Zylinder 1, 4, die dann bei höherer Last mit geringerem spezifischem Kraftstoffverbrauch arbeiten. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades ist die Folge.The internal switchable cylinders 2 . 3 be switched off in partial load operation falls below a predetermined load and that by deactivating the fuel injection and spark ignition (not shown). This increases the load requirement on the outer cylinders which are still in operation 1 . 4 which then operate at higher load with lower specific fuel consumption. An improvement in the efficiency is the result.

Um die Ladungswechselverluste bei Teilabschaltung zu mindern, wird Abgas aus den in Betrieb befindlichen Zylindern 1, 4 während des Ladungswechsels in die abgeschalteten Zylinder 2, 3 übergeleitet. Der Überleitungsvorgang kann in einem abgeschalteten Zylinder 2, 3 für einen Überdruck bzw. Druckanstieg sorgen, wodurch auch im abgeschalteten Zylinder 2, 3 ein Drehmoment generiert wird. Dadurch, dass heißes Abgas in die abgeschalteten Zylinder 2, 3 geleitet wird, kühlen diese Zylinder 2, 3 bei Teilabschaltung nicht aus, was Vorteile hat.In order to reduce the charge cycle losses during partial shutdown, exhaust gas from the operating cylinders 1 . 4 during the charge change in the deactivated cylinders 2 . 3 reconciled. The transfer process can be in a deactivated cylinder 2 . 3 provide an overpressure or pressure increase, which also in the deactivated cylinder 2 . 3 a torque is generated. Because of hot exhaust gas in the deactivated cylinders 2 . 3 passed, these cylinders cool 2 . 3 at Teilabschaltung not off, which has advantages.

Jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder 1, 4 und ein abgeschalteter Zylinder 2, 3 werden zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst, wobei vorliegend jeweils zwei benachbarte Zylinder 1, 2, 3, 4, d. h. ein außenliegender Zylinder 1, 4 und der benachbarte innenliegende Zylinder 2, 3 eine Ladungswechselgruppe bilden. Während der Teilabschaltung wird Abgas aus dem in Betrieb befindlichen außenliegenden Zylinder 1, 4 in den abgeschalteten benachbarten Zylinder 2, 3 eingeleitet. Hierzu sind die Zylinder 1, 2, 3, 4 einer Ladungswechselgruppe jeweils via Überströmkanal 5a, 5b verbindbar, wobei mindestens ein Auslassventil als Absperrelement dient und den Überströmkanal 5a, 5b versperrt oder freigibt.In each case a cylinder in operation 1 . 4 and a deactivated cylinder 2 . 3 are grouped into a charge change group, wherein in each case two adjacent cylinders 1 . 2 . 3 . 4 ie an outboard cylinder 1 . 4 and the adjacent inner cylinder 2 . 3 form a charge change group. During partial shutdown, exhaust gas will be out of the operating outer cylinder 1 . 4 in the deactivated adjacent cylinder 2 . 3 initiated. These are the cylinders 1 . 2 . 3 . 4 a charge change group each via overflow 5a . 5b connectable, wherein at least one outlet valve serves as a shut-off and the overflow 5a . 5b blocked or released.

Die Auslassöffnungen 1a, 2a, 3a, 4a der Zylinder 1, 2, 3, 4 einer Ladungswechselgruppe liegen sich gegenüber, wobei die Auslassöffnungen 1a, 2a, 3a, 4a jedes Zylinders 1, 2, 3, 4 auf einer virtuellen Geraden angeordnet sind, die mit der Längsachse 8a des Zylinderkopfes 8 nahezu einen rechten Winkel α bildet.The outlet openings 1a . 2a . 3a . 4a the cylinder 1 . 2 . 3 . 4 a charge change group are facing each other, with the outlet openings 1a . 2a . 3a . 4a every cylinder 1 . 2 . 3 . 4 are arranged on a virtual line, with the longitudinal axis 8a of the cylinder head 8th forms almost a right angle α.

Die Abgasleitungen der Zylinder 1, 2, 3, 4 einer Ladungswechselgruppe führen unter Ausbildung eines im Zylinderkopf 8 integrierten Abgaskrümmers 6a, 6b zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammen, wobei jeweils das Abgasabführsystem bzw. der Krümmer 6a, 6b der zwei Zylinder 1, 2, 3, 4 einer Ladungswechselgruppe als Überströmkanal 5a, 5b dient.The exhaust pipes of the cylinders 1 . 2 . 3 . 4 a charge change group lead to the formation of a cylinder head 8th integrated exhaust manifold 6a . 6b to a common exhaust pipe together, wherein in each case the Abgasabführsystem or the manifold 6a . 6b the two cylinders 1 . 2 . 3 . 4 a charge change group as overflow channel 5a . 5b serves.

Damit die beiden abgasempfangenden abgeschalteten Zylinder 2, 3 in der Zündfolge vorangehende Zylinder 2, 3 sind und die beiden abgasliefernden in Betrieb befindlichen Zylinder 1, 4 in der Zündfolge folgende Zylinder 1, 4, werden die Zylinder 1, 2, 3, 4 des Vier-Zylinder-Reihenmotors 7 mit der Zündfolge 1–3–4–2 betrieben. Dann liefert der vierte Zylinder 4 Abgas für den in der Zündfolge vorangehenden dritten Zylinder 3 und der erste Zylinder 1 Abgas für den in der Zündfolge vorangehenden zweiten Zylinder 2.So that the two exhaust-receiving deactivated cylinder 2 . 3 cylinders preceding in the firing order 2 . 3 and the two exhaust-producing cylinders in operation 1 . 4 in the firing order following cylinders 1 . 4 , the cylinders become 1 . 2 . 3 . 4 of the four-cylinder in-line engine 7 operated with the ignition sequence 1-3-4-2. Then the fourth cylinder delivers 4 Exhaust gas for the preceding in the firing order third cylinder 3 and the first cylinder 1 Exhaust for the preceding in the firing order second cylinder 2 ,

2a zeigt die Ventilerhebungskurven A1, A2, E1, E2 eines abgasliefernden in Betrieb befindlichen ersten Zylinders 1 und eines abgasempfangenden abschaltbaren zweiten Zylinders 2 im Normalbetrieb. 2a shows the valve lift curves A 1 , A 2 , E 1 , E 2 of an exhaust gas-producing in operation first cylinder 1 and an exhaust-receiving turn-off second cylinder 2 in normal operation.

2b zeigt die Ventilerhebungskurven A1, A2, E1 eines abgasliefernden in Betrieb befindlichen ersten Zylinders 1 und eines abgasempfangenden abgeschalteten zweiten Zylinders 2 bei Teilabschaltung. 2 B shows the valve lift curves A 1 , A 2 , E 1 of an exhaust gas supplying operating in the first cylinder 1 and an exhaust-receiving deactivated second cylinder 2 at partial shutdown.

Bei der in 2b gezeigten Verfahrensvariante werden die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen des in Betrieb befindlichen ersten Zylinders 1 bei Teilabschaltung während des Ladungswechsels mit unveränderten Steuerzeiten betrieben. Die Ventilerhebungskurven A1 und E1 des ersten Zylinders 1 bleiben somit unverändert.At the in 2 B shown method variant, the inlet openings and the outlet openings of the first cylinder in operation 1 operated at partial shutdown during the charge change with unchanged control times. The valve lift curves A 1 and E 1 of the first cylinder 1 remain unchanged.

Die Einlassöffnungen des abgeschalteten zweiten Zylinders 2 werden bei Teilabschaltung geschlossen gehalten, weshalb die Ventilerhebungskurve E1 entfällt. Hingegen werden die Auslassöffnungen des abgeschalteten zweiten Zylinders 2 bei Teilabschaltung mit veränderten Steuerzeiten betrieben.The inlet openings of the deactivated second cylinder 2 are kept closed during partial shutdown, which is why the valve lift curve E 1 is omitted. On the other hand, the outlet openings of the deactivated second cylinder 2 operated at partial shutdown with changed control times.

Die Auslassöffnungen des abgeschalteten zweiten Zylinders 2 werden vorliegend geöffnet, kurz nachdem die Auslassöffnungen des in Betrieb befindlichen ersten Zylinders 1 geöffnet wurden. Der Versatz bzw. Verzug stellt sicher, dass der Kolben des abgasempfangenden zweiten Zylinders 2 nicht nahe des oberen Totpunktes (OT2) mit den zugehörigen Auslassventilen kollidiert. Der erste Zylinder 1 liefert im Rahmen eines Ausschiebetaktes Abgas für den zweiten Zylinder 2. Unterstützt wird das Überleiten von Abgas durch eine aufwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens des ersten Zylinders 1 sowie eine abwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens des zweiten Zylinders 2 im Rahmen eines Ansaugtaktes.The outlet ports of the deactivated second cylinder 2 are opened in the present case, shortly after the outlet openings of the first cylinder in operation 1 were opened. The offset ensures that the piston of the exhaust-receiving second cylinder 2 does not collide near the top dead center (TDC 2 ) with the associated exhaust valves. The first cylinder 1 supplies exhaust gas for the second cylinder as part of a Ausschiebetaktes 2 , The transfer of exhaust gas is supported by an upward stroke of the piston of the first cylinder 1 and a downward stroke of the piston of the second cylinder 2 in the context of an intake stroke.

Geschlossen werden die Auslassöffnungen des abgeschalteten zweiten Zylinders 2, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT2) zum oberen Totpunkt (OT2) befindet. Über die Schließzeit der Auslassöffnungen wird die im zweiten Zylinder 2 verbleibende Abgasmenge eingestellt, die derart bemessen wird, dass kein allzu großer Unterdruck im abgeschalteten Zylinder 2 bis zum nächsten Öffnen entsteht. Vorliegend werden die Auslassöffnungen des zweiten Zylinders 2 etwa 35°KW vor dem oberen Totpunkt (OT2) geschlossen, wobei die zugehörigen Auslassventile unter Aufrechterhaltung eines verkleinerten Ventilhubs für einen vorgebbaren Kurbelwinkelbereich offen gehalten werden, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT2) zum oberen Totpunkt (OT2) befindet.Closed are the outlet openings of the deactivated second cylinder 2 when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT 2 ) to top dead center (TDC 2 ). About the closing time of the outlet openings in the second cylinder 2 set remaining exhaust gas amount, which is such that no too large negative pressure in the deactivated cylinder 2 until the next opening. In the present case, the outlet openings of the second cylinder 2 closed about 35 ° CA before top dead center (TDC 2 ), the associated exhaust valves are kept open while maintaining a reduced valve lift for a predetermined crank angle range when the cylinder-associated piston on the way from bottom dead center (UT 2 ) to top dead center ( OT 2 ) is located.

Die Auslassöffnungen des abgeschalteten zweiten Zylinders 2 werden nochmals geöffnet, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich erneut auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT2) zum oberen Totpunkt (OT2) befindet und bevor die Auslassöffnungen des abgasliefernden ersten Zylinders 1 wieder geöffnet werden. Das zugehörige Auslassventil vollführt dabei einen verkleinerten Ventilhub. Die in den abgasempfangenden Zylinder 2 übergeleitete Abgasmenge wird ausgeschoben und via Abgasabführsystem abgeführt, um im nachfolgenden Arbeitsspiel erneut heißes Abgas einleiten bzw. überleiten zu können.The outlet ports of the deactivated second cylinder 2 are opened again when the cylinder-associated piston is again on the way from bottom dead center (UT 2 ) to top dead center (TDC 2 ) and before the outlet openings of the exhaust gas supplying the first cylinder 1 be opened again. The associated exhaust valve performs a reduced valve lift. The in the exhaust gas-receiving cylinder 2 übergeleitete exhaust gas amount is ejected and discharged via Abgasabführsystem to initiate hot exhaust gas in the subsequent cycle again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erster Zylinder, außenliegender Zylinder first cylinder, outboard cylinder
1a1a
Auslassöffnung des ersten Zylinders Outlet opening of the first cylinder
1b1b
Einlassöffnung des ersten Zylinders Inlet opening of the first cylinder
22
zweiter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylinder second cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
2a2a
Auslassöffnung des zweiten Zylinders Outlet opening of the second cylinder
2b2 B
Einlassöffnung des zweiten Zylinders Inlet opening of the second cylinder
33
dritter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylinder third cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
3a3a
Auslassöffnung des dritten Zylinders Outlet opening of the third cylinder
3b3b
Einlassöffnung des dritten Zylinders Inlet opening of the third cylinder
44
vierter Zylinder, außenliegender Zylinder fourth cylinder, outboard cylinder
4a4a
Auslassöffnung des vierten Zylinders Outlet opening of the fourth cylinder
4b4b
Einlassöffnung des vierten Zylinders Inlet opening of the fourth cylinder
5a5a
Überströmkanal der ersten Ladungswechselgruppe Overflow channel of the first charge exchange group
5b5b
Überströmkanal der zweiten Ladungswechselgruppe Overflow channel of the second charge change group
6a6a
integrierter Abgaskrümmer der ersten Ladungswechselgruppe integrated exhaust manifold of the first charge change group
6b6b
integrierter Abgaskrümmer der zweiten Ladungswechselgruppe integrated exhaust manifold of the second charge change group
77
Brennkraftmaschine, Vierzylinder-Reihenmotor Internal combustion engine, four-cylinder in-line engine
88th
Zylinderkopf cylinder head
8a8a
Längsachse des Zylinderkopfes Longitudinal axis of the cylinder head
°KW° CA
Grad Kurbelwinkel Degree crank angle
A1 A 1
Ventilerhebungskurve vom Auslass des ersten Zylinders Valve lift curve from the outlet of the first cylinder
A2 A 2
Ventilerhebungskurve vom Auslass des zweiten Zylinders Valve lift curve from the outlet of the second cylinder
E1 E 1
Ventilerhebungskurve vom Einlass des ersten Zylinders Valve lift curve from the inlet of the first cylinder
E2 E 2
Ventilerhebungskurve vom Einlass des zweiten Zylinders Valve lift curve from the inlet of the second cylinder
UTUT
unterer Totpunkt bottom dead center
OTOT
oberer Totpunkt Top Dead Center
UT1 UT 1
unterer Totpunkt des ersten Zylinders bottom dead center of the first cylinder
OT1 OT 1
oberer Totpunkt des ersten Zylinders top dead center of the first cylinder
UT2 UT 2
unterer Totpunkt des zweiten Zylinders bottom dead center of the second cylinder
OT2 OT 2
oberer Totpunkt des zweiten Zylinders top dead center of the second cylinder

Claims (23)

Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7) mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern (1, 2, 3, 4), bei der – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) einen Kolben umfasst, der im Betrieb der Brennkraftmaschine (7) zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) oszilliert, – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Auslassöffnung (1a, 2a, 3a, 4a) aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt, – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung (1b, 2b, 3b, 4b) aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt, – mindestens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder (1, 2, 3, 4) bilden, wobei der mindestens eine Zylinder (1, 4) einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (7) in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) ist und der mindestens eine Zylinder (2, 3) einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder (2, 3) ausgebildet ist, und – mindestens ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) der ersten Gruppe während des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder (1, 4) abgeführt wird und via Überströmkanal (5a, 5b) in einen abgeschalteten Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe während des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders (2, 3) eingeleitet wird, wobei als abgasempfangender abgeschalteter Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe ein in der Zündfolge vorangehender Zylinder (2, 3) verwendet wird und als abgasliefernder in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) der ersten Gruppe ein in der Zündfolge folgender Zylinder (1, 4) verwendet wird und in dem Überströmkanal (5a, 5b) mindestens ein Absperrelement vorgesehen ist. Method for operating a partially switched off internal combustion engine ( 7 ) with at least two cylinders arranged in series ( 1 . 2 . 3 . 4 ), in which - each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) comprises a piston which in the operation of the internal combustion engine ( 7 ) oscillates between a bottom dead center (UT) and a top dead center (TDC), 1 . 2 . 3 . 4 ) at least one outlet opening ( 1a . 2a . 3a . 4a ), to which an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via Abgasabführsystem connects, - each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) at least one inlet opening ( 1b . 2 B . 3b . 4b ), which is followed by an intake line for supplying charge air via the intake system, - at least two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are configured in such a way that these at least two groups each having at least one cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ), wherein the at least one cylinder ( 1 . 4 ) a first group also at partial shutdown of the internal combustion engine ( 7 ) operating cylinder ( 1 . 4 ) and the at least one cylinder ( 2 . 3 ) of a second group as a load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ), and - at least one valves comprehensive valve drive for controlling a four-cycle charge change is provided, each valve along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position under full control of a maximum valve lift is movable, characterized in that - one exhaust gas in operation located cylinder ( 1 . 4 ) of the first group during the charge exchange from this exhaust gas supplying cylinder ( 1 . 4 ) is discharged and via the overflow channel ( 5a . 5b ) in a deactivated cylinder ( 2 . 3 ) of the second group during the charge cycle of this exhaust gas-receiving cylinder ( 2 . 3 ), wherein as the exhaust-gas-receiving deactivated cylinder ( 2 . 3 ) of the second group is a cylinder preceding in the firing order ( 2 . 3 ) is used and as exhaust gas in operating cylinder ( 1 . 4 ) of the first group is a cylinder following in the firing order ( 1 . 4 ) is used and in the overflow channel ( 5a . 5b ) At least one shut-off is provided. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) und ein abgeschalteter Zylinder (2, 3) zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst werden, wobei Abgas aus dem in Betrieb befindlichen Zylinder (1, 4) in den abgeschalteten Zylinder (2, 3) eingeleitet wird.A method according to claim 1, characterized in that in each case a cylinder in operation ( 1 . 4 ) and a deactivated cylinder ( 2 . 3 ) are combined into a charge cycle group, wherein exhaust gas from the operating cylinder ( 1 . 4 ) in the deactivated cylinder ( 2 . 3 ) is initiated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Zylinder (1, 2, 3, 4) zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst werden.Method according to claim 2, characterized in that in each case two adjacent cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are combined into a charge change group. Verfahren nach Anspruch 3 zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7), bei der die Abgasleitungen der zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) einer Ladungswechselgruppe unter Ausbildung eines Abgaskrümmers (6a, 6b) zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasabführsystem der zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) als Überströmkanal (5a, 5b) verwendet wird.Method according to Claim 3 for operating a partially switched-off internal combustion engine ( 7 ), in which the exhaust pipes of the two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) a charge exchange group with formation of an exhaust manifold ( 6a . 6b ) merge into a common exhaust pipe, characterized in that the Abgasabführsystem the two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) as overflow channel ( 5a . 5b ) is used. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (1a, 4a) des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) bei Teilabschaltung während des Ladungswechsels mit unveränderten Steuerzeiten betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening ( 1a . 4a ) of the at least one operating cylinder ( 1 . 4 ) at Partial shutdown is operated during the charge change with unchanged control times. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einlassöffnung (2b, 3b) des mindestens einen lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) bei Teilabschaltung geschlossen gehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one inlet opening ( 2 B . 3b ) of the at least one load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is kept closed during partial shutdown. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) jedes lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) bei Teilabschaltung mit veränderten Steuerzeiten betrieben wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one outlet opening ( 2a . 3a ) each load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is operated at partial shutdown with changed control times. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe geöffnet wird, wenn die mindestens eine Auslassöffnung (1a, 4a) des in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) dieser Ladungswechselgruppe geöffnet wird.A method according to claim 7, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) of a charge change group is opened when the at least one outlet opening ( 1a . 4a ) of the cylinder in operation ( 1 . 4 ) of this charge change group is opened. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe später geöffnet wird als die mindestens eine Auslassöffnung (1a, 4a) des in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) dieser Ladungswechselgruppe.A method according to claim 7, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) of a charge change group is opened later than the at least one discharge opening ( 1a . 4a ) of the cylinder in operation ( 1 . 4 ) of this charge change group. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe geschlossen wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) of a charge change group is closed when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe 30 bis 60 °KW vor dem oberen Totpunkt (OT) geschlossen wird.A method according to claim 10, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) a charge change group 30 to 60 ° CA before top dead center (TDC) is closed. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zu der mindestens einen Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) gehörende Auslassventil unter Aufrechterhaltung eines verkleinerten Ventilhubs für einen vorgebbaren Kurbelwinkelbereich offen gehalten wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet. A method according to claim 10 or 11, characterized in that to the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is maintained open while maintaining a reduced valve lift for a predetermined crank angle range when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, bevor die mindestens eine Auslassöffnung (1a, 4a) des in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) dieser Ladungswechselgruppe geöffnet wird.Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) a charge exchange group is opened again before the at least one outlet opening ( 1a . 4a ) of the cylinder in operation ( 1 . 4 ) of this charge change group is opened. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.A method according to claim 13, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) of a charge change group is opened again when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe 30 bis 60 °KW nach dem unteren Totpunkt (UT) geöffnet wird.A method according to claim 14, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) of a charge change group 30 to 60 ° CA after the bottom dead center (UT) is opened. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe nochmals geöffnet wird, wobei das zugehörige Auslassventil einen verkleinerten Ventilhub vollführt.Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is opened again a charge change group, wherein the associated exhaust valve performs a reduced valve lift. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe wieder geschlossen wird, bevor die mindestens eine Auslassöffnung (1a, 4a) des in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) dieser Ladungswechselgruppe geöffnet wird. Method according to one of claims 13 to 16, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is closed again before the at least one outlet opening ( 1a . 4a ) of the cylinder in operation ( 1 . 4 ) of this charge change group is opened. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung (2a, 3a) des lastabhängig schaltbaren Zylinders (2, 3) einer Ladungswechselgruppe wieder geschlossen wird, wenn der zylinderzugehörige Kolben sich auf dem Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) befindet.Method according to one of claims 13 to 17, characterized in that the at least one outlet opening ( 2a . 3a ) of the load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ) is closed again when the cylinder-associated piston is on the way from bottom dead center (UT) to top dead center (TDC). Brennkraftmaschine (7) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern (1, 2, 3, 4), bei der – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) einen Kolben umfasst, der im Betrieb der Brennkraftmaschine (7) zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) oszilliert, – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Auslassöffnung (1a, 2a, 3a, 4a) aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt, – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung (1b, 2b, 3b, 4b) aufweist, an die sich eine Ansaugleitung zum Zuführen von Ladeluft via Ansaugsystem anschließt, – mindestens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) in der Art konfiguriert sind, dass diese mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder (1, 2, 3, 4) bilden, wobei der mindestens eine Zylinder (1, 4) einer ersten Gruppe ein auch bei Teilabschaltung der Brennkraftmaschine (7) in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) ist und der mindestens eine Zylinder (2, 3) einer zweiten Gruppe als lastabhängig schaltbarer Zylinder (2, 3) ausgebildet ist, und – mindestens ein Ventile umfassender Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, wobei jedes Ventil entlang einer Längsachse zwischen einer Ventilschließstellung und einer Ventiloffenstellung unter Vollführung eines maximalen Ventilhubs bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) der ersten Gruppe mit einem bei Teilabschaltung abgeschalteten Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe via Überströmkanal (5a, 5b) verbindbar ist, wobei in diesem Überströmkanal (5a, 5b) mindestens ein Absperrelement vorgesehen ist. Internal combustion engine ( 7 ) for carrying out a method according to one of the preceding claims with at least two cylinders arranged in series ( 1 . 2 . 3 . 4 ), in which - each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) comprises a piston which in the operation of the internal combustion engine ( 7 ) oscillates between a bottom dead center (UT) and a top dead center (TDC), 1 . 2 . 3 . 4 ) at least one outlet opening ( 1a . 2a . 3a . 4a ), to which an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via Abgasabführsystem connects, - each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) at least one inlet opening ( 1b . 2 B . 3b . 4b ), which is followed by an intake line for supplying charge air via the intake system, - at least two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are configured in such a way that they have at least two groups each at least one cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ), wherein the at least one cylinder ( 1 . 4 ) a first group also at partial shutdown of the internal combustion engine ( 7 ) operating cylinder ( 1 . 4 ) and the at least one cylinder ( 2 . 3 ) of a second group as a load-dependent switchable cylinder ( 2 . 3 ), and - at least one valve comprehensive valve drive for controlling a four-stroke charge change is provided, each valve is movable along a longitudinal axis between a valve closed position and a valve open position under full control of a maximum valve lift, characterized in that - each one in operation located cylinder ( 1 . 4 ) of the first group with a shutdown during partial shutdown ( 2 . 3 ) of the second group via overflow channel ( 5a . 5b ) is connectable, wherein in this overflow ( 5a . 5b ) At least one shut-off is provided. Brennkraftmaschine (7) nach Anspruch 19 mit vier entlang einer Längsachse (8a) eines Zylinderkopfes (8) in Reihe angeordneten Zylindern (1, 2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass – jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens zwei Auslassöffnungen (1a, 2a, 3a, 4a) zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder (1, 2, 3, 4) aufweist, – jeweils ein in Betrieb befindlicher Zylinder (1, 4) und ein abschaltbarer Zylinder (2, 3) eine Ladungswechselgruppe bilden, wobei jede Ladungswechselgruppe einen außenliegenden Zylinder (1, 4) und den benachbarten innenliegenden Zylinder (2, 3) umfasst, – die Auslassöffnungen (1a, 2a, 3a, 4a) der zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) einer Ladungswechselgruppe sich gegenüberliegen, wobei die Abgasleitungen der Zylinder (1, 2, 3, 4) einer Ladungswechselgruppe unter Ausbildung eines im Zylinderkopf (8) integrierten Abgaskrümmers (6a, 6b) zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen, so dass das Abgasabführsystem der zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) einer Ladungswechselgruppe als Überströmkanal (5a, 5b) dient.Internal combustion engine ( 7 ) according to claim 19 with four along a longitudinal axis ( 8a ) of a cylinder head ( 8th ) arranged in series cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ), characterized in that - each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) at least two outlet openings ( 1a . 2a . 3a . 4a ) for discharging the exhaust gases from the cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ), - in each case an operating cylinder ( 1 . 4 ) and a deactivatable cylinder ( 2 . 3 ) form a gas exchange group, each gas exchange group comprising an external cylinder ( 1 . 4 ) and the adjacent inner cylinder ( 2 . 3 ), - the outlet openings ( 1a . 2a . 3a . 4a ) of the two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are opposite to a charge exchange group, wherein the exhaust gas lines of the cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) a charge change group to form a cylinder head ( 8th ) integrated exhaust manifold ( 6a . 6b ) merge to a common exhaust pipe, so that the Abgasabführsystem the two cylinders ( 1 . 2 . 3 . 4 ) of a charge change group as overflow channel ( 5a . 5b ) serves. Brennkraftmaschine (7) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass – die mindestens zwei Auslassöffnungen (1a, 2a, 3a, 4a) jedes Zylinders (1, 2, 3, 4) jeweils entlang einer virtuellen Geraden angeordnet sind, welche mit der Längsachse (8a) des Zylinderkopfes (8) einen Winkel α bildet, mit 70° ≤ α ≤ 110°.Internal combustion engine ( 7 ) according to claim 20, characterized in that - the at least two outlet openings ( 1a . 2a . 3a . 4a ) of each cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are respectively arranged along a virtual straight line, which with the longitudinal axis ( 8a ) of the cylinder head ( 8th ) forms an angle α, with 70 ° ≤ α ≤ 110 °. Brennkraftmaschine (7) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass – eine virtuelle Gerade, welche eine Auslassöffnung (1a, 4a) des in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) einer Ladungswechselgruppe mit einer Auslassöffnung (2a, 3a) des abschaltbaren Zylinders (2, 3) dieser Ladungswechselgruppe verbindet, durch den integrierten Abgaskrümmer dieser Ladungswechselgruppe hindurch verläuft. Internal combustion engine ( 7 ) according to claim 20 or 21, characterized in that - a virtual straight line which has an outlet opening ( 1a . 4a ) of the cylinder in operation ( 1 . 4 ) a charge exchange group with an outlet opening ( 2a . 3a ) of the deactivatable cylinder ( 2 . 3 ) connects this charge change group, passes through the integrated exhaust manifold of this charge cycle group. Brennkraftmaschine (7) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Absperrelement ein Auslassventil eines Zylinders (1, 2, 3, 4) ist.Internal combustion engine ( 7 ) according to one of claims 19 to 22, characterized in that the at least one shut-off element is an outlet valve of a cylinder ( 1 . 2 . 3 . 4 ).
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