DE102015200074B4 - Method for operating a partially switched-off compression-ignition internal combustion engine with at least two cylinders arranged in a row - Google Patents

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Abstract

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) mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt,- jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, bei dem- 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 (6a, 6b) vorgesehen ist, und- als Überströmkanal (5a, 5b) keine Rückführleitung verwendet wird, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet, dadurch gekennzeichnet, dass - die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders (1, 4) und die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders (2, 3) während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben werden.Method for operating a partially switched-off internal combustion engine (7) with at least two cylinders (1, 2, 3, 4) arranged in series, in which each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one outlet opening to which an exhaust pipe connects for discharging the exhaust gases via the exhaust gas discharge system, - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one inlet opening to which an intake line for supplying charge air via the intake system is connected, - at least two cylinders (1, 2, 3, 4 ) are configured in such a way that they form at least two groups, each with at least one cylinder (1, 2, 3, 4), the at least one cylinder (1, 4) of a first group also being a partial shutdown of the internal combustion engine (7) cylinder (1, 4) in operation and the at least one cylinder (2, 3) of a second group is designed as a load-dependent switchable cylinder (2, 3), and at least one valve drive for controlling a four-cycle gas exchange is seen, in which exhaust gas from an operating cylinder (1, 4) of the first group is discharged during the gas exchange from this exhaust gas-supplying cylinder (1, 4) and via overflow duct (5a, 5b) into a deactivated cylinder (2, 3 ) of the second group is initiated during the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder (2, 3), whereby a cylinder (2, 3) preceding in the ignition sequence is used as the exhaust gas receiving deactivated cylinder (2, 3) of the second group and is in operation as the exhaust gas delivering one Cylinder (1, 4) of the first group a cylinder (1, 4) following in the firing order is used and at least one shut-off element (6a, 6b) is provided in the overflow channel (5a, 5b), and - as an overflow channel (5a, 5b) ) no return line is used, which branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system, characterized in that - the at least one outlet opening of the exhaust gas-delivering cylinder (1, 4) and the at least one The outlet opening of the exhaust gas receiving cylinder (2, 3) can be operated with different control times during the gas exchange.

Description

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

  • - 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist,
bei dem
  • - 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, und
  • - als Überströmkanal keine Rückführleitung verwendet wird, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet.
The invention relates to a method for operating a partially shutdown compression-ignition internal combustion engine with at least two cylinders arranged in series, in which
  • - each cylinder has at least one outlet opening to which an exhaust pipe connects to the exhaust gas discharge via the exhaust gas discharge system,
  • - each cylinder has at least one inlet opening to which an intake line for supplying charge air via the intake system is connected,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups, each with at least one cylinder, the at least one cylinder of a first group being a cylinder that is in operation even when the internal combustion engine is partially switched off and the at least one cylinder of a second group being load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - At least one valve train is provided for controlling a four-cycle gas exchange,
in which
  • - Exhaust gas of a cylinder in operation of the first group during the gas exchange is discharged from this exhaust gas-supplying cylinder and is introduced via an overflow duct into a deactivated cylinder of the second group during the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder, with a deactivated cylinder of the second group as an exhaust gas receiving deactivated cylinder in the ignition sequence preceding cylinder is used and a cylinder of the first group in operation that delivers exhaust gas is used as a cylinder following in the firing order and at least one shut-off element is provided in the overflow channel, and
  • - No return line is used as an overflow channel, which branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine selbstzündende Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention also relates to a compression ignition internal combustion engine for carrying out such a method.

Ein Verfahren der genannten Art beschreiben die deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2008 044 076 A1 und DE 10 2009 060 211 A1 . Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 102 075 U1 offenbart eine Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung, d.h. mit lastabhängig schaltbaren Zylindern, bei der als Überströmkanal ein vom Abgasabführsystem separierter Kanal verwendet wird.The German Offenlegungsschriften describe a method of the type mentioned DE 10 2008 044 076 A1 and DE 10 2009 060 211 A1 . The German utility model DE 20 2013 102 075 U1 discloses an internal combustion engine with partial shutdown, ie with cylinders that can be switched as a function of the load, in which a channel separated from the exhaust gas discharge system is used as the overflow channel.

Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren, aber auch selbstzündende Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe mit Selbstzündung, die neben der selbstzündenden 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, but also self-igniting hybrid internal combustion engines that use a hybrid internal combustion process, and hybrid drives with compression ignition, which, in addition to the compression ignition internal combustion engine, include an electric machine that can be driven with the internal combustion engine and which provides power from the internal combustion engine absorbs or delivers additional power as a switchable auxiliary drive.

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 being the focus of 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.The fuel consumption and thus the efficiency are problematic, especially in the case of gasoline engines, i. H. in externally ignited internal combustion engines. The reason for this lies in the basic working method of the gasoline engine. The load is usually controlled by means of a throttle valve provided in the intake system.

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, i. H. self-igniting internal combustion engines, due to the quality control applied, a higher degree of efficiency, d. H. have a lower fuel consumption than Otto engines, in which the load - as described above - is adjusted by means of throttling or quantity control via the filling of the cylinders, there is also room for improvement in diesel engines with regard to fuel consumption and efficiency.

Ein Konzept zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist 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 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 wird zu höheren Lasten hin verschoben.One concept for reducing fuel consumption is cylinder deactivation, i. H. the deactivation of individual cylinders in certain load ranges. The efficiency of the diesel engine in partial load operation can be improved by a partial shutdown, i. H. because switching off at least one cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine increases the load on the other cylinders that are still in operation at constant engine output, so that these cylinders work in areas of higher loads where the specific fuel consumption is lower. The load spectrum in partial load operation is shifted towards higher loads.

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 does not cause any wall heat losses due to the lack of combustion generated as a result of heat transfer from the combustion gases to the combustion chamber walls.

Die Teilabschaltung bei Dieselmotoren soll auch verhindern, dass das Kraftstoff-LuftGemisch im Rahmen der Qualitätsregelung bei abnehmender Last durch Verringerung der eingesetzten Kraftstoffmenge zu stark abmagert.The partial shutdown in diesel engines is also intended to prevent the fuel-air mixture from becoming too lean as part of the quality control when the load is reduced by reducing the amount of fuel used.

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 shutdown described in the prior art and the associated methods for operating these internal combustion engines nevertheless have significant 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.If, in an internal combustion engine, the fuel supply to the cylinders that can be switched off is cut off for the purpose of partial cut-off, d. H. set, the deactivated cylinders continue to take part in the gas exchange if the associated valve train of these cylinders is not deactivated or cannot be deactivated. The gas exchange losses generated by the deactivated cylinders reduce the improvements in fuel consumption and efficiency achieved by the partial deactivation and counteract these, so that the benefit of the partial deactivation is at least partially lost, i.e. H. the partial shutdown actually brings a less significant improvement overall than would be possible.

In der Praxis ist es nicht zielführend, den vorstehend beschriebenen nachteiligen Effekten dadurch abzuhelfen, dass schaltbare Ventiltriebe vorgesehen werden, da schaltbare Ventiltriebe wie variable Ventiltriebe sehr kostenintensiv sind und sich für den Serieneinsatz nicht eignen. Den Ventiltrieb der schaltbaren Zylinder bei Teilabschaltung 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 not expedient to remedy the disadvantageous effects described above by providing switchable valve drives, since switchable valve drives such as variable valve drives are very costly and are not suitable for series use. To deactivate the valve train of the switchable cylinders in the event of partial shutdown, d. H. Leaving the inlet and outlet valves in the closed position would have the disadvantage that, after a few work cycles, a vacuum would develop in the deactivated cylinders as a result of the blow-by, which pumps oil into the combustion chamber, which would be burned or unburned when the deactivated cylinders are reactivated enters the exhaust gas removal system and significantly increases the 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 drives would lead to further problems in internal combustion engines charged by means of exhaust gas turbocharging, since the turbine of an exhaust gas turbocharger must be designed for a certain amount of exhaust gas and thus also for a certain number of cylinders. If the valve train of a deactivated cylinder is deactivated, the total mass flow through the cylinders of the internal combustion engine is reduced as a result of the missing mass flow through the deactivated cylinders. The exhaust gas mass flow passed through the turbine decreases and with it the turbine pressure ratio. As a result, the boost pressure ratio also decreases, i. H. the charge pressure drops and only a little fresh air or charge air is or can be supplied to the cylinders that are still in operation. The low charge air flow can also cause the compressor to work beyond the surge limit.

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 restriction in the applicability of the partial shutdown, namely to a restriction of the load range in which the partial shutdown can be used. The reduced amount of charge air that is supplied to the cylinders in operation during the partial shutdown reduces the effectiveness or quality of the combustion and has a detrimental effect on fuel consumption and 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 boost pressure in the event of partial shutdown and thus the amount of charge air supplied to the cylinders that are still in operation could be increased, for example, by a small design of the turbine cross-section and simultaneous exhaust gas blow-off, which would also expand the load range relevant for a partial shutdown. However, this procedure has the disadvantage that the charging behavior is inadequate 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 boost pressure in the event of partial shutdown and thus the amount of charge air supplied to the cylinders that are still in operation could also be increased by equipping the turbine with a variable turbine geometry that allows the effective turbine cross-section to be adapted to the current exhaust gas mass flow. Then, however, the exhaust gas back pressure in the exhaust gas discharge system upstream of the turbine would increase at the same time, which in turn leads to higher gas exchange losses in the cylinders that are 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 Rückführ-leitung, 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 evacuation system of a load-dependent switchable cylinder which, in the event of a partial shutdown, blocks the exhaust gas evacuation system of the deactivated cylinder for evacuating the exhaust gases, with the cylinder-associated exhaust gas possibly being conveyed by means of a recirculation line, which from the exhaust gas evacuation system branches off upstream of the shut-off element and opens into the intake system of the switchable cylinder, can or will be returned.

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 cylinder that can be switched as a function of the load Partial shutdown blocks the intake system of the deactivated cylinder for supplying charge air. Here, too, a return line can be provided with which exhaust gas is withdrawn from the exhaust gas discharge system and returned to the intake side in the intake system of the deactivated cylinder downstream of the shut-off element.

Wie schaltbare Ventiltriebe sind auch die beiden letztgenannten Konzepte mit zusätzlichen Kosten verbunden. Zudem sind erhebliche Modifikationen des Abgasabführsystems und/oder des Ansaugsystems erforderlich. Zudem werden die im Zusammenhang mit schaltbaren Ventiltriebe erörterten Probleme nicht bzw. nur teilweise gelöst.Like switchable valve trains, the two last-mentioned concepts are also associated with additional costs. In addition, considerable modifications of the exhaust gas discharge system 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 selbstzündenden Brennkraftmaschine mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, welches die Teilabschaltung verbessert.Against the background of what has been said, it is an object of the present invention to provide a method for operating a partially shutdown compression-ignition internal combustion engine with at least two cylinders arranged in series according to the preamble of claim 1, which method improves the partial shutdown.

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

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

  • - 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist,
bei dem
  • - 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, und
  • - als Überströmkanal keine Rückführleitung verwendet wird, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet,
und das dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • - die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders und die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben werden.
The first object is achieved by a method for operating a partially switched-off compression-ignition internal combustion engine with at least two cylinders arranged in series, in which
  • - each cylinder has at least one outlet opening to which an exhaust pipe connects to the exhaust gas discharge via the exhaust gas discharge system,
  • - each cylinder has at least one inlet opening to which an intake line for supplying charge air via the intake system is connected,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups, each with at least one cylinder, the at least one cylinder of a first group being a cylinder that is in operation even when the internal combustion engine is partially switched off and the at least one cylinder of a second group being load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - At least one valve train is provided for controlling a four-cycle gas exchange,
in which
  • - Exhaust gas of a cylinder in operation of the first group during the gas exchange is discharged from this exhaust gas-supplying cylinder and is introduced via an overflow duct into a deactivated cylinder of the second group during the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder, with a deactivated cylinder of the second group as an exhaust gas receiving deactivated cylinder in the ignition sequence preceding cylinder is used and a cylinder of the first group in operation that delivers exhaust gas is used as a cylinder following in the firing order and at least one shut-off element is provided in the overflow channel, and
  • - no return line is used as an overflow channel, which branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system,
and which is characterized in that
  • - The at least one outlet opening of the cylinder delivering exhaust gas and the at least one outlet opening of the cylinder receiving the exhaust gas are operated with different control times during the gas exchange.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten selbstzündenden 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 shut down self-igniting internal combustion engine, exhaust gas from a cylinder in operation is fed to a shut down cylinder via an overflow duct when partially shut down.

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 context of the present invention, the operating cylinder that supplies exhaust gas is also referred to as the cylinder that supplies exhaust gas, whereas the cylinder that receives the exhaust gas is also referred to as the cylinder that receives the exhaust gas. Each cylinder of the first group that is in operation even with partial shutdown of the internal combustion engine can serve as an exhaust gas-supplying cylinder and each cylinder of the second group that is deactivated with partial shutdown can function as an exhaust-gas receiving cylinder.

Die schaltbaren Zylinder brauchen vorliegend nicht mit schaltbaren Ventiltrieben oder dergleichen ausgestattet werden. Vielmehr können die abgeschalteten Zylinder erfindungsgemäß weiter am Ladungswechsel teilnehmen. Der dazugehörige Ventiltrieb dieser Zylinder kann weiter betätigt werden und muss nicht zusammen mit den Zylindern abgeschaltet werden.In the present case, the switchable cylinders do not need to be equipped with switchable valve drives or the like. Rather, according to the invention, the deactivated cylinders can continue to participate in the gas exchange. The associated valve train of these cylinders can still be operated 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.During the gas exchange, a deactivated cylinder is mainly supplied with exhaust gas from a cylinder in operation and less or no charge air via the intake system, whereby the gas exchange losses of the deactivated cylinder are reduced.

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 taken into account that when an overflow duct is opened, the exhaust gases from an operating cylinder of the internal combustion engine due to the high pressure level prevailing in the cylinder towards the end of combustion and the associated high pressure difference between the operating exhaust gas-supplying cylinder and the deactivated exhaust-gas receiving cylinder flow at high speed through the overflow channel into the deactivated exhaust gas receiving cylinder. This pressure-driven transfer process is accompanied by a pressure spike, which can also cause overpressure or pressure increase in the deactivated cylinder, prevents or complicates the supply of charge air and in individual cases leads to torque being 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 make the overflow duct with as small a volume as possible or as short as possible.

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 transfer of the exhaust gas via the overflow channel is supported according to the invention in that a cylinder preceding in the ignition sequence is used as the exhaust-gas receiving deactivated cylinder and a cylinder in operation following in the ignition sequence is used as the exhaust-gas-supplying 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 lowest offset in terms of their work processes and are therefore ideal for the transfer of exhaust gas from one cylinder to the other cylinder, ie from the cylinder following in the firing order to the cylinder preceding in the firing order. In the case of a four-cylinder in-line engine, the cylinder with the firing order 1 - 3rd - 4th - 2 are operated, the fourth cylinder offers itself, for example, to supply exhaust gas for the third cylinder preceding in the ignition sequence. While the fourth cylinder supports the transfer of the exhaust gas by an upward stroke movement of the piston during an exhaust stroke, the third cylinder simultaneously sucks in the exhaust gas by means of a downward stroke movement of the piston during 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 into the exhaust gas removal system as a result of the stroke movement of the piston during the expulsion stroke in the manner of a piston work machine, where it can be used for energy generation in an optionally provided turbine.

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.Because hot exhaust gas is routed through the deactivated cylinders during partial deactivation, these cylinders cannot cool down. This has advantages with regard to the pollutant emissions, in particular with regard to the emissions of unburned hydrocarbons, since the deactivated cylinders reach or have their operating temperature again immediately after the partial deactivation has ended.

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.The introduction of hot exhaust gas into the deactivated cylinder does not directly increase the mass flow through the internal combustion engine, but there are indirect advantages for supercharged internal combustion engines with exhaust gas turbocharging. In contrast to the concepts described in the prior art, in which the deactivated cylinders are only supplied with charge air during the partial shutdown, the introduction of hot exhaust gas into the deactivated cylinders according to the invention results in a higher exhaust gas temperature or a higher exhaust gas pressure in the exhaust gas in the exhaust gas discharge system 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, i.e. H. the greater exhaust gas energy that is available at the turbine of an exhaust gas turbocharger leads to an increase in the charge pressure and thus the amount of charge air, which is why more charge air can be supplied to the cylinders in operation. This expands the area of application of the partial shutdown, namely the load range in which the partial shutdown can be used, and improves the quality of the combustion and thus the consumption and emissions behavior of the internal combustion engine. In addition, exhaust aftertreatment systems arranged in the exhaust gas removal system reach their operating temperature or light-off temperature more quickly due to the hotter exhaust gases.

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 compared to concepts in which exhaust gas is fed to the deactivated cylinders via the recirculation line during partial deactivation, since the exhaust gas that is passed over according to the invention is hotter than the exhaust gas recirculated by means of external exhaust gas recirculation. This fact is important and advantageous because the temperature has a decisive influence on the exhaust gas enthalpy.

Der Überströmkanal ist erfindungsgemäß ausdrücklich keine Rückführleitung, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet.According to the invention, the overflow channel is expressly not a return line that branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system.

Erfindungsgemäß werden die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders und die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben.According to the invention, the at least one outlet opening of the cylinder delivering the exhaust gas and the at least one outlet opening of the cylinder receiving the exhaust gas are operated with different control times during the gas exchange.

Diese Maßnahme trägt unter anderem dem Umstand Rechnung, dass es vorteilhaft sein kann, das Abgas möglichst früh in das Abgasabführsystem einzubringen, d. h. aus dem abgasliefernden Zylinder zu entlassen, und den abgasempfangenden Zylinder auf der Auslassseite möglichst lange geöffnet zu lassen, um dem Abgas mehr Zeit für die Überleitung via Abgasabführsystem zur Verfügung zu stellen.Among other things, this measure takes into account the fact that it can be advantageous Bring the exhaust gas into the exhaust gas removal system as early as possible, i.e. release it from the cylinder supplying the exhaust gas, and keep the exhaust gas receiving cylinder open for as long as possible in order to allow the exhaust gas more time to pass through the exhaust gas removal system.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Verfahren zum Betreiben einer teilabgeschalteten selbstzündenden Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt, welches die Teilabschaltung verbessert.With the method according to the invention, the first object on which the invention is based is achieved, namely a method for operating a partially shutdown self-igniting 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.

Erfindungsgemäß wird die Zündung des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders mittels Selbstzündung initiiert. Vorteilhaft sind daher grundsätzlich Ausführungsformen, bei denen die Kraftstoffversorgung der abschaltbaren Zylinder bei Teilabschaltung deaktiviert wird.According to the invention, the ignition of the at least one operating cylinder is initiated by means of self-ignition. Embodiments are therefore fundamentally advantageous in which the fuel supply to the cylinders that can be switched off is deactivated when partially switched off.

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 einleitet wird.Embodiments of the method are advantageous in which a cylinder that is in operation and a cylinder that is switched off are combined to form a gas exchange group, with exhaust gas being introduced from the cylinder that is in operation into the cylinder that is switched off.

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 is transferred to exactly one cylinder in exactly one other cylinder, i.e. H. a specific assignment of two cylinders is made. Two cylinders each form a so-called gas exchange group. Compared to concepts in which one cylinder delivering exhaust gas supplies more than one cylinder receiving exhaust gas, for example two or three other cylinders, 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 process can advantageously be used to generate an overpressure or pressure increase in the deactivated cylinder. In this way, the supply or intake of charge air can be effectively counteracted and a force can be exerted on the piston in the deactivated cylinder in order 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 pressurized exhaust gas located in the cylinder supplying exhaust gas and filling a specific cylinder volume is transferred into a comparably large volume, namely the combustion chamber of the cylinder receiving the exhaust gas. The exhaust gas energy can thus be used better than if the exhaust gas is passed into several cylinders and thus, with a reduction in pressure, into a much larger volume, namely into a volume comprising several combustion chambers.

Die gleichen Überlegungen führen dazu, dass ein möglichst kleinvolumig bzw. kurz ausgeführter Überströmkanal besonders vorteilhaft ist.The same considerations lead to the fact that an overflow channel with the smallest possible volume or as short as possible 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.Embodiments of the method in which two adjacent cylinders are combined to form a gas exchange group are therefore also advantageous in this context. The overflow channel can then be made particularly short and thus small in volume.

Zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine, bei der die Abgasleitungen der mindestens zwei Zylinder 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.To operate a partially switched-off internal combustion engine in which the exhaust lines of the at least two cylinders merge to form a common exhaust line forming an exhaust manifold, process variants are advantageous which are characterized in that the exhaust gas discharge system of the at least two cylinders is used as an overflow duct.

Vorliegend wird das Abgasabführsystem - zumindest - mitbenutzt, d. h. zumindest Teile des Überströmkanals werden durch das ohnehin bestehende Abgasabführsystem ausgebildet. In the present case, the exhaust gas discharge system is - at least - also used, d. H. at least parts of the overflow duct are formed by the exhaust gas discharge system that already exists.

Gegebenenfalls wird der gesamte Überströmkanal vom Abgasabführsystem ausgebildet, d. h. Teile des Abgasabführsystems werden als Überströmkanal verwendet bzw. zweckentfremdet.If necessary, the entire overflow channel is formed by the exhaust gas discharge system, i. H. Parts of the exhaust gas discharge system are used as overflow ducts or are misappropriated.

Dabei wird das Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders der ersten Gruppe während des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder via Auslassöffnung abgeführt und via Abgasabführsystem in einen abgeschalteten Zylinder der zweiten Gruppe während des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders via Auslassöffnung eingeleitet, wobei die zugehörigen Auslassventile das mindestens ein Absperrelement bilden können.The exhaust gas of an operating cylinder of the first group is discharged during the gas exchange from this exhaust gas-producing cylinder via an exhaust port and is introduced via an exhaust gas discharge system into a deactivated cylinder of the second group during the gas exchange of this exhaust-gas receiving cylinder via an exhaust port, with the associated exhaust valves providing the at least one shut-off element can form.

Zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine, bei der jeder Zylinder mindestens zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder aufweist, sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen des Verfahrens vorteilhaft, bei denen die mindestens zwei Auslassöffnungen des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben werden.To operate a partially switched-off internal combustion engine, in which each cylinder has at least two outlet openings for discharging the exhaust gases from the cylinder, embodiments of the method are advantageous in this context in which the at least two outlet openings of the at least one cylinder in operation have different control times during the gas exchange operate.

Im Wesentlichen, d. h. überwiegend, dient dann nur eine der mindestens zwei Auslassöffnungen des abgasliefernden Zylinders zur Lieferung des Abgases.Essentially, i. H. predominantly, then only one of the at least two outlet openings of the cylinder supplying exhaust gas is used to supply the exhaust gas.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Auslassöffnung, die dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder zugewandt und am nächsten ist, früher geöffnet wird, und die Auslassöffnung, die von dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder abgewandt und weiter entfernt angeordnet ist, später geöffnet wird.Embodiments of the method are advantageous in which the outlet opening, the facing and closest to the cylinder preceding in the firing order is opened earlier, and the exhaust port facing away from the cylinder preceding in the firing order is opened later.

Die Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders, die dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder zugewandt und am nächsten ist, ist die Auslassöffnung, deren Abgas via Überströmkanal den kürzeren Weg zu dem in der Zündfolge vorangehenden abgasempfangenden Zylinder aufweist. Insofern ist diese nächstgelegene Auslassöffnung die im Hinblick auf die Überleitung geeignete Auslassöffnung, deren Funktion, nämlich der Überleitung von Abgas, sinnvoll dadurch unterstützt werden kann, dass diese Auslassöffnung früher geöffnet wird, wodurch dem Abgastransfer mehr Zeit eingeräumt wird.The outlet opening of the cylinder supplying exhaust gas that faces and is closest to the cylinder preceding in the firing sequence is the exhaust opening whose exhaust gas has the shorter path to the preceding exhaust gas receiving cylinder in the firing sequence via the overflow duct. In this respect, this closest outlet opening is the outlet opening that is suitable with regard to the transfer, the function of which, namely the transfer of exhaust gas, can be meaningfully supported by opening this outlet opening earlier, thereby allowing more time for the transfer of the exhaust gas.

Die andere Auslassöffnung, die von dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder abgewandt und weiter entfernt angeordnet ist, kann später geöffnet werden, muss aber nicht später geöffnet werden.The other outlet opening, which faces away from the cylinder preceding in the firing sequence and is arranged further away, can be opened later, but does not have to be opened later.

Aus den genannten Gründen sind auch Ausführungsformen des Verfahrens vorteilhaft, bei denen die Auslassöffnung, die dem in der Zündfolge darauffolgenden Zylinder zugewandt und am nächsten ist, später geschlossen wird, und die Auslassöffnung, die von dem in der Zündfolge darauffolgenden Zylinder abgewandt und weiter entfernt angeordnet ist, früher geschlossen wird.For the reasons mentioned, embodiments of the method are also advantageous in which the outlet opening facing and closest to the cylinder following in the firing sequence is closed later, and the outlet opening facing away from the cylinder following in the firing sequence and arranged further away is closed earlier.

Auch diese Verfahrensvariante unterstützt die Überleitung von Abgas in vorteilhafter Weise. Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Variante wird der Transfer von Abgas aber nicht durch geeignete Steuerzeiten der Auslassöffnungen des abgasliefernden Zylinders, sondern vielmehr durch geeignete Steuerzeiten der Auslassöffnungen des abgasempfangenden Zylinders unterstützt. Die erzielte Verbesserung beruht aber auf denselben Effekten, wobei eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders länger geöffnet bleibt, d. h. später geschlossen wird, um dem bereits im Abgasabführsystem befindlichen Abgas mehr Zeit für den Transfer zur Verfügung zu stellen.This variant of the method also supports the transfer of exhaust gas in an advantageous manner. In contrast to the variant described above, the transfer of exhaust gas is not supported by suitable control times of the outlet openings of the exhaust-gas-supplying cylinder, but rather by suitable control times of the outlet openings of the exhaust-gas-receiving cylinder. However, the improvement achieved is based on the same effects, with an exhaust port of the exhaust gas receiving cylinder remaining open for a longer period, i. H. is closed later in order to give the exhaust gas already in the exhaust gas removal system more time for the transfer.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders früher geöffnet wird, wozu ein Verschieben der Öffnungszeit dieser Auslassöffnung nach früh vorgenommen wird.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one outlet opening of the cylinder supplying exhaust gas is opened earlier, for which purpose the opening time of this outlet opening is shifted earlier.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders später geschlossen wird, wozu ein Verschieben der Schließzeit dieser Auslassöffnung nach spät vorgenommen wird.Embodiments of the method are also advantageous in which the at least one outlet opening of the exhaust gas receiving cylinder is closed later, for which purpose the closing time of this outlet opening is delayed.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Öffnungsdauer der mindestens einen Auslassöffnung jedes Zylinders einer Ladungswechselgruppe vergrößert wird, um das Überleiten von Abgas zu unterstützen, d. h. zu erleichtern.Embodiments of the method are advantageous in which the opening duration of the at least one outlet opening of each cylinder of a gas exchange group is increased in order to support the passage of exhaust gas, i.e. H. to facilitate.

Die Öffnungsdauer einer Auslassöffnung kann dadurch vergrößert werden, dass das dazugehörige Ventil früher geöffnet und/oder später geschlossen wird. Die Vergrößerung der Öffnungsdauer kann eine Maßnahme sein, mit der das Überleiten von Abgas überhaupt erst und in Abweichung vom normalen Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht wird, d. h. ein Maßnahme, mit der das erfindungsgemäße Überleiten zur Anwendung gebracht wird. Die in Rede stehende Verfahrensvariante, d. h. die Vergrößerung der Öffnungsdauer, kann aber auch als Maßnahme zur Verbesserung der Überleitung von Abgas eingesetzt werden.The opening time of an outlet opening can be increased by opening the associated valve earlier and / or closing it later. The increase in the opening time can be a measure with which the passage of exhaust gas is made possible in the first place and in deviation from normal operation of the internal combustion engine, i. H. a measure with which the transfer according to the invention is applied. The variant of the method in question, d. H. increasing the opening time, but can also be used as a measure to improve the transfer of exhaust gas.

Durch das Vergrößern der Öffnungsdauer der Auslassöffnungen wird erreicht, dass die Abgasausschiebetakte der einzelnen Zylinder sich im Rahmen der Ladungswechsel überschneiden bzw. stärker überschneiden. Das Überleiten von Abgas aus einem abgasliefernden Zylinder in einen abgasempfangenden Zylinder wird in vorteilhafter Weise unterstützt. By increasing the opening duration of the outlet openings, it is achieved that the exhaust gas expulsion cycles of the individual cylinders overlap or overlap to a greater extent in the course of the gas exchange. The transfer of exhaust gas from an exhaust gas-supplying cylinder into an exhaust-gas receiving cylinder is supported in an advantageous manner.

Vorteilhaft können auch Ausführungsformen des Verfahrens sein, bei denen als Überströmkanal ein vom Abgasabführsystem separierter Kanal verwendet wird. Bei dieser Variante ist die Überleitung von Abgas unabhängig von den Steuerzeiten der Auslassventile. Das Überleiten kann unabhängig vom vier Takte umfassenden Arbeitsspiel eines Zylinders erfolgen. Der Überströmkanal kann dabei beispielsweise auch mittels Schlitzsteuerung wie beim Zweitaktmotor gesteuert werden.Embodiments of the method in which a channel separated from the exhaust gas discharge system is used as the overflow channel can also be advantageous. In this variant, the transfer of exhaust gas is independent of the control times of the exhaust valves. The transfer can take place independently of the four-cycle work cycle of a cylinder. The overflow channel can also be controlled, for example, by means of a slot control as in the two-stroke engine.

Vorteilhaft sind aber Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders während eines Ausschiebetaktes des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder abgeführt wird.However, embodiments of the method are advantageous in which the exhaust gas from a cylinder in operation is discharged from this exhaust gas-supplying cylinder during an exhaust cycle of the gas exchange.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das Abgas in einen abgeschalteten Zylinder während eines Ansaugtaktes des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders eingeleitet wird.Embodiments of the method are advantageous in which the exhaust gas is introduced into a deactivated cylinder during an intake stroke of the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen der mindestens eine Ventiltrieb während der Teilabschaltung nicht deaktiviert wird, so dass der mindestens eine abgeschaltete Zylinder der zweiten Gruppe weiter am Ladungswechsel teilnimmt.Embodiments of the method are advantageous in which the at least one valve drive is not deactivated during the partial deactivation, so that the at least one deactivated cylinder of the second group continues to participate in the gas exchange.

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 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen 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, und
  • - der Überströmkanal keine Rückführleitung ist, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet.
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 has at least one outlet opening to which an exhaust pipe connects to the exhaust gas discharge via the exhaust gas discharge system,
  • - each cylinder has at least one inlet opening to which an intake line for supplying charge air via the intake system is connected,
  • - At least two cylinders are configured in such a way that they form at least two groups, each with at least one cylinder, the at least one cylinder of a first group being a cylinder that is in operation even when the internal combustion engine is partially switched off and the at least one cylinder of a second group being load-dependent switchable cylinder is formed, and
  • - At least one valve train is provided for controlling a four-cycle gas exchange,
and which is characterized in that
  • - in each case one operating cylinder of the first group can be connected to a cylinder of the second group, which is switched off in the event of partial shutdown, via an overflow duct, at least one shut-off element being provided in the overflow duct, and
  • - The overflow channel is not a return line that branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system.

Das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Gesagte gilt ebenfalls für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine.What has been said in connection with the method according to the invention also applies to the internal combustion engine according to the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß 1 näher beschrieben. Hierbei zeigt:

  • 1 schematisch eine erste Ausführungsform der teilabschaltbaren Brennkraftmaschine.
In the following the invention is based on an exemplary embodiment according to 1 described in more detail. Here shows:
  • 1 schematically a first embodiment of the partially switchable internal combustion engine.

1 zeigt schematisch die vier Zylinder 1, 2, 3, 4 eines selbstzündenden Vierzylinder-Reihenmotors 7 ohne Abgasabführsystem und ohne Ansaugsystem. Die vier Zylinder 1, 2, 3, 4 sind in Reihe, d. h. entlang der Längsachse des Zylinderkopfes, angeordnet. 1 shows schematically the four cylinders 1 , 2 , 3rd , 4th a compression-ignition four-cylinder in-line engine 7th without exhaust gas evacuation system and without intake system. The four cylinders 1 , 2 , 3rd , 4th are arranged in a row, ie along the longitudinal axis of the cylinder head.

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 , 3rd , 4th are also configured and form two groups with two cylinders each 1 , 2 , 3rd , 4th , with the two outer cylinders 1 , 4th form a first group, the cylinder of which 1 , 4th even with partial shutdown of the internal combustion engine 7th are in operation, and the two internal cylinders 2 , 3rd form a second group, whose cylinders 2 , 3rd as load-dependent switchable cylinders 2 , 3rd are formed, which are switched off as part 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 (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 , 3rd are switched off in partial load operation when the load falls below a predefinable level, namely by deactivating the fuel injection (not shown). This increases the load on the external cylinders that are still in operation 1 , 4th which then work with lower specific fuel consumption at higher loads. The result is an improvement in efficiency.

Um die Ladungswechselverluste zu mindern, wird Abgas aus den in Betrieb befindlichen Zylindern 1, 4 während des Ladungswechsels in die abgeschalteten Zylinder 2, 3 eingeleitet.In order to reduce the gas exchange losses, exhaust gas is released from the cylinders in operation 1 , 4th during the gas exchange in the deactivated cylinder 2 , 3rd initiated.

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 ein Absperrelement 6a, 6b den Überströmkanal 5a, 5b versperrt oder freigibt.One cylinder in operation at a time 1 , 4th and a deactivated cylinder 2 , 3rd are combined to form a gas exchange group, with two adjacent cylinders in each case 1 , 2 , 3rd , 4th , ie an external cylinder 1 , 4th and the adjacent inner cylinder 2 , 3rd form a gas exchange group. During the partial shutdown, exhaust gas is released from the external cylinder in operation 1 , 4th into the switched-off neighboring cylinder 2 , 3rd initiated. The cylinders are for this purpose 1 , 2 , 3rd , 4th a gas exchange group each via an overflow channel 5a , 5b connectable, with a shut-off element 6a , 6b the overflow duct 5a , 5b blocked or released.

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 VierZylinder-Reihenmotors 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 gas receiving deactivated cylinders 2 , 3rd Cylinders preceding in the firing order 2 , 3rd and the two cylinders supplying exhaust gas are in operation 1 , 4th The following cylinders in the firing order 1 , 4th , are the cylinders 1 , 2 , 3rd , 4th of the four-cylinder in-line engine with the firing order 1 - 3rd - 4th - 2 operated. Then the fourth cylinder delivers 4th Exhaust gas for the third cylinder preceding in the firing order 3rd and the first cylinder 1 Exhaust gas for the second cylinder preceding in the firing order 2 .

Bei der in 2 gezeigten Momentaufnahme befinden sich die Kolben 1a, 4a des ersten und des vierten Zylinders 1, 4 im oberen Totpunkt und die Kolben 2a, 3a des zweiten und des dritten Zylinders 2, 3 im unteren Totpunkt. Die Kolben 1a, 2a, 3a, 4a sind mit der Kurbelwelle 8 gelenkig verbunden und übertragen die Gaskräfte auf die Kurbelwelle 8.At the in 2 The pistons are located in the snapshot shown 1a , 4a of the first and fourth cylinders 1 , 4th at top dead center and the pistons 2a , 3a of the second and third cylinders 2 , 3rd at bottom dead center. The pistons 1a , 2a , 3a , 4a are with the crankshaft 8th articulated and transfer the gas forces to the crankshaft 8th .

Der vierte Zylinder 4 liefert im Rahmen eines Ausschiebetaktes Abgas für den dritten Zylinder 3; unterstützt durch eine aufwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens 4a. Der dritte Zylinder 3 saugt gleichzeitig dieses Abgas durch eine abwärtsgerichtete Hubbewegung des Kolbens 3a im Rahmen eines Ansaugtaktes an. Gleiches gilt für die Zylinder 1, 2 der anderen Ladungswechselgruppe.The fourth cylinder 4th supplies exhaust gas for the third cylinder as part of an exhaust stroke 3rd ; supported by an upward stroke movement of the piston 4a . The third cylinder 3rd at the same time sucks in this exhaust gas through a downward stroke movement of the piston 3a as part of an intake cycle. The same applies to the cylinders 1 , 2 the other gas exchange group.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
erster Zylinder, außenliegender Zylinderfirst cylinder, external cylinder
1a1a
Kolben des ersten ZylindersPiston of the first cylinder
22
zweiter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylindersecond cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
2a2a
Kolben des zweiten ZylindersPiston of the second cylinder
33
dritter Zylinder, innenliegender Zylinder, schaltbarer Zylinderthird cylinder, internal cylinder, switchable cylinder
3a3a
Kolben des dritten ZylindersThird cylinder piston
44th
vierter Zylinder, außenliegender Zylinderfourth cylinder, external cylinder
4a4a
Kolben des vierten ZylindersPiston of the fourth cylinder
5a5a
Überströmkanal der ersten LadungswechselgruppeTransfer channel of the first gas exchange group
5b5b
Überströmkanal der zweiten LadungswechselgruppeTransfer channel of the second gas exchange group
6a6a
Absperrelement der ersten LadungswechselgruppeBlocking element of the first gas exchange group
6b6b
Absperrelement der zweiten LadungswechselgruppeBlocking element of the second gas exchange group
77th
Brennkraftmaschine, Vierzylinder-ReihenmotorInternal combustion engine, four-cylinder in-line engine
88th
Kurbelwellecrankshaft

Claims (14)

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) mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt, - jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen ist, bei dem - 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 (6a, 6b) vorgesehen ist, und - als Überströmkanal (5a, 5b) keine Rückführleitung verwendet wird, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet, dadurch gekennzeichnet, dass - die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders (1, 4) und die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders (2, 3) während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben werden.Method for operating a partially switched-off internal combustion engine (7) with at least two cylinders (1, 2, 3, 4) arranged in series, in which - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one outlet opening to which an exhaust pipe connects for discharging the exhaust gases via the exhaust gas discharge system, - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one inlet opening to which an intake line for supplying charge air via the intake system is connected, - at least two cylinders (1, 2, 3, 4 ) are configured in such a way that they form at least two groups, each with at least one cylinder (1, 2, 3, 4), the at least one cylinder (1, 4) of a first group also being a partial shutdown of the internal combustion engine (7) cylinder (1, 4) in operation and the at least one cylinder (2, 3) of a second group is designed as a load-dependent switchable cylinder (2, 3), and - at least one valve train for controlling a four-cycle gas exchange is provided in which - exhaust gas from a cylinder (1, 4) of the first group that is in operation is discharged from this cylinder (1, 4) supplying exhaust gas during the gas exchange and into a deactivated cylinder (2, 3) via an overflow duct (5a, 5b) ) of the second group is initiated during the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder (2, 3), whereby a cylinder (2, 3) preceding in the ignition sequence is used as the exhaust gas receiving deactivated cylinder (2, 3) of the second group and is in operation as the exhaust gas delivering one Cylinder (1, 4) of the first group a cylinder (1, 4) following in the firing order is used and at least one shut-off element (6a, 6b) is provided in the overflow channel (5a, 5b), and - as an overflow channel (5a, 5b) ) no return line is used, which branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system, characterized in that - the at least one outlet opening of the exhaust gas-delivering cylinder (1, 4) and the minimum ns an outlet opening of the exhaust gas receiving cylinder (2, 3) can be operated with different control times during the gas exchange. 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) einleitet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that one operating cylinder (1, 4) and one deactivated cylinder (2, 3) are combined to form a gas exchange group, with exhaust gas from the operating cylinder (1, 4) into the deactivated cylinder (2 , 3) is introduced. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Zylinder (1, 2, 3, 4) zu einer Ladungswechselgruppe zusammengefasst werden.Procedure according to Claim 2 , characterized in that two adjacent cylinders (1, 2, 3, 4) are combined to form a gas exchange group. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7), bei der die Abgasleitungen der mindestens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) unter Ausbildung eines Abgaskrümmers zu einer gemeinsamen Abgasleitung zusammenführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasabführsystem der mindestens zwei Zylinder (1, 2, 3, 4) als Überströmkanal (5a, 5b) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims for operating a partially switched-off internal combustion engine (7), in which the exhaust lines of the at least two cylinders (1, 2, 3, 4) merge to form a common exhaust line while forming an exhaust manifold, characterized in that the exhaust gas discharge system of the at least two cylinders (1, 2, 3, 4) is used as an overflow channel (5a, 5b). Verfahren nach Anspruch 4 zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7), bei der jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens zwei Auslassöffnungen zum Abführen der Abgase aus dem Zylinder (1, 2, 3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Auslassöffnungen des mindestens einen in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) während des Ladungswechsels mit unterschiedlichen Steuerzeiten betrieben werden.Procedure according to Claim 4 for operating a partially switched-off internal combustion engine (7), in which each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least two outlet openings for discharging the exhaust gases from the cylinder (1, 2, 3, 4), characterized in that the at least two Outlet openings of the at least one operating cylinder (1, 4) are operated with different control times during the gas exchange. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung, die dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder (2, 3) zugewandt und am nächsten ist, früher geöffnet wird, und die Auslassöffnung, die von dem in der Zündfolge vorangehenden Zylinder (2, 3) abgewandt und weiter entfernt angeordnet ist, später geöffnet wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the exhaust port facing and closest to the cylinder (2, 3) preceding in the firing sequence is opened earlier, and the exhaust port facing away from the cylinder (2, 3) preceding in the firing sequence and further is located away, is opened later. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung, die dem in der Zündfolge darauffolgenden Zylinder (1, 4) zugewandt und am nächsten ist, später geschlossen wird, und die Auslassöffnung, die von dem in der Zündfolge darauffolgenden Zylinder (1, 4) abgewandt und weiter entfernt angeordnet ist, früher geschlossen wird.Procedure according to Claim 5 or 6th , characterized in that the exhaust port facing and closest to the cylinder (1, 4) following in the firing sequence is closed later, and the exhaust port facing away from the cylinder (1, 4) following in the firing sequence and further is located away, closes earlier. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung des abgasliefernden Zylinders (1, 4) früher geöffnet wird, wozu ein Verschieben der Öffnungszeit dieser Auslassöffnung nach früh vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening of the cylinder (1, 4) supplying exhaust gas is opened earlier, for which purpose the opening time of this outlet opening is shifted earlier. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auslassöffnung des abgasempfangenden Zylinders (2, 3) später geschlossen wird, wozu ein Verschieben der Schließzeit dieser Auslassöffnung nach spät vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet opening of the exhaust gas receiving cylinder (2, 3) is closed later, for which purpose the closing time of this outlet opening is postponed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Betreiben einer teilabgeschalteten Brennkraftmaschine (7), dadurch gekennzeichnet, dass als Überströmkanal (5a, 5b) ein vom Abgasabführsystem separierter Kanal verwendet wird.Method according to one of the Claims 1 to 3rd for operating a partially switched-off internal combustion engine (7), characterized in that a channel separated from the exhaust gas discharge system is used as the overflow channel (5a, 5b). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas eines in Betrieb befindlichen Zylinders (1, 4) während eines Ausschiebetaktes des Ladungswechsels aus diesem abgasliefernden Zylinder (1, 4) abgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas of a cylinder (1, 4) which is in operation is discharged from this cylinder (1, 4) which supplies exhaust gas during an exhaust cycle of the gas exchange. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas in einen abgeschalteten Zylinder (2, 3) während eines Ansaugtaktes des Ladungswechsels dieses abgasempfangenden Zylinders (2, 3) eingeleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas is introduced into a deactivated cylinder (2, 3) during an intake stroke of the gas exchange of this exhaust gas receiving cylinder (2, 3). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventiltrieb während der Teilabschaltung nicht deaktiviert wird, so dass der mindestens eine abgeschaltete Zylinder (2, 3) der zweiten Gruppe weiter am Ladungswechsel teilnimmt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one valve drive is not deactivated during the partial shutdown, so that the at least one deactivated cylinder (2, 3) of the second group continues to participate in the gas exchange. 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) mindestens eine Auslassöffnung aufweist, an die sich eine Abgasleitung zum Abführen der Abgase via Abgasabführsystem anschließt, - jeder Zylinder (1, 2, 3, 4) mindestens eine Einlassöffnung 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 Ventiltrieb zum Steuern eines vier Takte umfassenden Ladungswechsels vorgesehen 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 (5a, 6b) vorgesehen ist, und - der Überströmkanal (5a, 5b) keine Rückführleitung ist, die vom Abgasabführsystem abzweigt und in das Ansaugsystem mündet.Internal combustion engine (7) for performing a method according to one of the preceding claims with at least two cylinders (1, 2, 3, 4) arranged in series, in which - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one outlet opening which is connected to an exhaust pipe for discharging the exhaust gases via the exhaust gas discharge system, - each cylinder (1, 2, 3, 4) has at least one inlet opening to which an intake pipe for supplying charge air via the intake system is connected, - at least two cylinders (1, 2 , 3, 4) are configured in such a way that they form at least two groups each with at least one cylinder (1, 2, 3, 4), with the at least one cylinder (1, 4) of a first group also being a partial shutdown of the Internal combustion engine (7) is in operation cylinder (1, 4) and the at least one cylinder (2, 3) of a second group is designed as a load-dependent switchable cylinder (2, 3), and - at least one valve drive for controlling a four cycle is provided at the end of the gas exchange, characterized in that - in each case one operating cylinder (1, 4) of the first group can be connected to a cylinder (2, 3) of the second group, which is switched off in the event of partial shutdown, via an overflow duct (5a, 5b), wherein in this overflow channel (5a, 5b) at least one shut-off element (5a, 6b) is provided, and - the overflow channel (5a, 5b) is not a return line that branches off from the exhaust gas discharge system and opens into the intake system.
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