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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der
DE 10 2012 018 780 A1 als bekannt zu entnehmen. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum und zwei dem Brennraum zugeordnete Einlassventile, welche beispielsweise jeweiligen Einlasskanälen zugeordnet sind. Über die Einlasskanäle kann beispielsweise Luft in den Brennraum eingeleitet werden. Außerdem ist dem Brennraum ein Injektor zugeordnet, mittels welchem Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine direkt in den Brennraum einspritzbar ist. Dabei ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass mittels des Injektors der Kraftstoff asymmetrisch direkt in den Brennraum eingespritzt wird, woraus eine zumindest vorübergehend asymmetrische Verteilung des Kraftstoffes in dem Brennraum resultiert.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2015 015 890 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Brennraum aufweisenden Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, bei welchem zwischen einem ersten Betrieb mit geschichteter Gemischbildung und einem zweiten Betrieb mit homogener Gemischbildung der Verbrennungskraftmaschine umgeschaltet und mittels einer Stelleinrichtung eine Tumble-Strömung der in den Brennraum einströmenden Ladung eingestellt wird, wobei die Tumble-Strömung im ersten Betrieb gegenüber dem zweiten Betrieb mittels der Stelleinrichtung reduziert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Gemischbildung realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Gemischbildung realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einlassventile mit beziehungsweise auf Basis von voneinander unterschiedlichen Ventilerhebungskurven geöffnet und geschlossen werden. Die Ventilerhebungskurven unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich einer jeweiligen Öffnungsdauer, während welcher das jeweilige Einlassventil geöffnet ist, voneinander. Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die Ventilerhebungskurven hinsichtlich eines jeweiligen Hubs, den das jeweilige Einlassventil bei seinem Öffnen und Schließen ausführt, voneinander.
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Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung der CO2-Emissionen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, mit verbrennungsmotorischem Antrieb, steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen immer weiter an. Ermöglicht wird dies unter anderem durch die Aufladung der beispielsweise mit einer Direkteinspritzung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine, wobei die Aufladung beispielsweise mittels wenigstens eines Abgasturboladers erfolgen kann. Unter der Aufladung ist zu verstehen, dass dem Brennraum zuzuführende Luft, welche beispielsweise über die Einlassventile dem Brennraum zugeführt wird, mittels eines Verdichters verdichtet wird.
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Darüber hinaus ist das Bestreben groß, das Verdichtungsverhältnis der beispielsweise als Ottomotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine möglichst hoch auszuführen, da das Verdichtungsverhältnis direkten Einfluss auf den Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnet wird, hat. So ist ein Verdichtungsverhältnis von ε = 10:1 für einen aufgeladenen Reihen-Vier-Zylinder-Ottomotor mit einer spezifischen Leistung von 100 Kilowatt pro Liter Hubraum heute keine Seltenheit mehr.
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Mit dem Downsizing geht in der Regel eine Reduzierung des Brennraumvolumens einher. Das Brennraumvolumen, die Beschaffenheit des Brennraums und die Anordnung der im Brennraum positionierten Komponenten haben erheblichen Einfluss auf die Gemischbildung und das zur Anwendung kommende Brennverfahren. Die heute bekannten Möglichkeiten zur Verbesserung der Gemischbildung sind zwar vielfältig, aber alle mehr oder weniger in ihrer Wirkung begrenzt, sodass es zu weiteren Verbesserung weiterer innovativer Ansätze bedarf.
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Aktuelle Downsizing-Ottomotoren verfügen über einen Brennraum mit in der Regel vier Gaswechselventilen, welche auch als Ladungswechselventile bezeichnet werden, einer Zündkerze und einem Kolben. Die vier Ladungswechselventile werden in der Regel von zwei Nockenwellen betätigt, welche sich mittels Phasenstellern relativ zur Kurbelwelle und zueinander verdrehen lassen. Eine weitere Variabilität der Ventilsteuerung ist die Umschaltung zwischen verschiedenen Nockenformen, deren technische Umsetzung auf unterschiedliche Weise möglich ist. Die Verbrennungskraftmaschine verfügt weiterhin über eine Aufladung.
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Zur Optimierung von Gemischbildung und Verbrennung sind unterschiedliche Möglichkeiten als bekannt anzusehen. Dazu gehören beispielsweise während eines Betriebs üblicherweise unveränderbare Möglichkeiten und während des Betriebs üblicherweise veränderbare Möglichkeiten. Während des Betriebs unveränderbare Möglichkeiten sind beispielsweise:
- – Anpassung des Spray-Targetings (Injektor-Strahlbild)
- – Anpassung des Hub-/Bohrungs-Verhältnisses
- – Anpassung des Ventilwinkels
- – Anpassung der Zündkerzenposition
- – Anpassung der Kanalgeometrie
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Zu den während des Betriebs veränderbaren Möglichkeiten gehören beispielsweise:
- – variable Ventilsteuerung mit Phasenverstellung
- – variable Ventilsteuerung mit Hubumschaltung
- – variable Ventilsteuerung mittels elektro-hydraulischer Ventilbetätigung
- – variable Ladungsbewegung
- – variable Saugrohrlängen
- – Verbindung der Abgasfluten stromauf der Abgasturbolader-Turbine
- – mehrstufige Aufladekonzepte
- – variables Verdichtungsverhältnis
- – Einspritztiming des Kraftstoffes
- – Verwendung unterschiedlicher Betriebsarten
- – Variation des Öldrucks
- – Regelung der Kühlmitteltemperatur
- – Kühlung des Kolbenbodens mittels Kolbenspritzen
- – Einspritzung sekundären Kraftstoffs
- – Einspritzung eines Kühlmediums.
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Moderne Ottomotoren zielen bei den oben genannten Möglichkeiten, welche auch als Variationsmöglichkeiten bezeichnet werden, auf eine größtmögliche Symmetrie innerhalb des Brennraums, insbesondere senkrecht zur Motorlängsachse, ab. Dem Brennraum sind Komponenten in Form einer Zündkerze, des Injektors, von Auslassventilen und der Einlassventile zugeordnet. Diese Komponenten sind beispielsweise achsensymmetrisch zur Senkrechten zu der Motorlängsachse angeordnet. Die Motorlängsachse fällt beispielsweise mit einer Drehachse zusammen, um die die zuvor genannte Kurbelwelle drehbar ist. Gegenebenfalls kann es hinsichtlich der Anordnung der Zündkerze und des Injektors angesichts des begrenzten Bauraums, der außerhalb des Brennraums angeordneten Anschlüsse und der Zugänglichkeit der Komponenten von oben für einen etwaigen Tausch davon abgewichen werden, sodass beispielsweise die Zündkerze nicht entlang einer senkrecht zur Motorlängsachse verlaufenden Richtung, sondern entlang einer in beziehungsweise parallel zur Motorlängsachse verlaufenden Richtung aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet sind. In einem solchen Fall oder bei einer zur Senkrechten der Motorlängsachse asymmetrischen Anordnung de Injektorstrahbilds kann der sich ergebenden asymmetrischen Verteilung des Kraftstoffs im Brennraum nach heutigem Stand einzig mittels einer Beeinflussung der Ladungsbewegung begegnet werden, beispielsweise durch Anstellen eines Ladungsbewegungsstellers mit unterschiedlicher Beeinflussung der Einlasskanäle pro Brennraum.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient nun der positiven Beeinflussung der Gemischbildung im Brennraum mit asymmetrischer Verteilung des Kraftstoffes im Brennraum, indem die Einlassventile voneinander unterschiedliche, das heißt asymmetrisch zueinander ausgebildete Ventilerhebungen beziehungsweise Ventilerhebungskurven aufweisen. Ein solcher Betrieb der Einlassventile auf Basis der voneinander unterschiedlichen beziehungsweise asymmetrisch zueinander ausgebildeten Ventilerhebungskurven findet zumindest in einem Teilbereich des Kennfelds der Verbrennungskraftmaschine statt. Dadurch können eine verbesserte Gemischbildung und eine besonders vorteilhafte Verbrennung im Brennraum realisiert werden. Die voneinander unterschiedliche beziehungsweise zueinander asymmetrische Ausgestaltung der Ventilerhebungskurven kann beispielsweise durch ein Hubumschaltsystem realisiert werden und zumindest in Teilbereichen des Kennfelds der Verbrennungskraftmaschine, deren Kennfeld auch als Motorkennfeld bezeichnet wird, Anwendung finden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich insbesondere die folgenden Vorteile realisieren:
- – verbesserte Gemischbildung bei asymmetrischer Anordnung von Zündkerze und Injektor im Brennraum
- – Entschärfung des Zielkonflikts zwischen asymmetrischer Kraftstoffverteilung für den einen und symmetrischer Kraftstoffverteilung für den anderen Kennfeldbereich
- – Vorkehrungen gegen Ablagerungen in bestimmten Bereichen des Brennraumes
- – Reaktion und Beeinflussung des Strömungsverhaltens im Brennraum unter Berücksichtigung der Corioliskraft
- – Reduzierung der Schadstoffemissionen, insbesondere im Hinblick auf RDE (Real Driving Emissions)
- – Potenzial zu weiterem Downsizing zur Senkung der CO2-Emissionen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht eines Brennraumdaches eines Brennraums einer Verbrennungskraftmaschine, welche mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben wird;
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2 eine schematische Schnittansicht des Brennraums;
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3 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens;
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4 eine schematische Perspektivansicht des Brennraums, in den Luft zumindest im Wesentlichen tumbleförmig einströmt; und
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5 eine schematische Perspektivansicht des Brennraums, in den die Luft zumindest im Wesentlichen drallförmig einströmt.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Draufsicht ein Brennraumdach 10 für einen als Zylinder ausgebildeten Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, welche Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Kraftwagens wie beispielsweise eine Personenkraftwagens, ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei als Hubkolbenmaschine ausgebildet und wird auch als Motor oder Verbrennungsmotor bezeichnet, wobei das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Der als Zylinder ausgebildete Brennraum ist durch ein in den Figuren nicht erkennbares Zylindergehäuse gebildet und in 2 erkennbar und dort mit 12 bezeichnet. Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, welche an einem in den Figuren nicht gezeigten Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement drehbar gelagert ist. Das Gehäuseelement ist beispielsweise separat von dem Zylindergehäuse ausgebildet und mit dem Zylindergehäuse verbunden. Alternativ ist es denkbar, dass das Zylindergehäuse und das Gehäuseelement, welches auch als Kurbelgehäuse bezeichnet wird, einstückig miteinander ausgebildet sind, sodass das Zylindergehäuse beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet ist.
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Ferner ist mit dem Zylindergehäuse ein in den Figuren nicht erkennbarer Zylinderkopf verbunden, wobei dem Zylinder 12 zwei durch den Zylinderkopf gebildete beziehungsweise begrenzte Einlasskanäle zugeordnet sind. Mittels des jeweiligen Einlasskanals kann dem Zylinder 12 (Brennraum) Luft zugeführt und in den Zylinder 12 eingeleitet werden. Die dem Zylinder 12 zuzuführende beziehungsweise in den Zylinder 12 einzuleitende Luft wird beispielsweise mittels wenigstens eines Verdichters einer Aufladeeinrichtung verdichtet.
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Dem jeweiligen Einlasskanal ist ein jeweiliges, als Einlassventil 14 beziehungsweise 16 ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet. Das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 ist beispielsweise translatorisch relativ zu dem Zylinderkopf zwischen einer Schließstellung wenigstens einer Offenstellung bewegbar. In der jeweiligen Schließstellung versperrt das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 den ihm zugeordneten Einlasskanal. In der jeweiligen Offenstellung jedoch gibt das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 den jeweils zugehörigen Einlasskanal frei, sodass dann Luft aus dem Einlasskanal aus- und in den Zylinder 12 einströmen kann.
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Dem Zylinder 12 sind ferner durch den Zylinderkopf gebildete Auslasskanäle zugeordnet. Außerdem ist dem Zylinder 12 wenigstens ein Injektor 18 zugeordnet, mittels welchem Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine direkt in den Zylinder 12 einspritzbar ist. Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Injektor 18 bezüglich des Zylinders 12 zentral im Zylinderkopf angeordnet. Durch das direkte Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder 12 und durch das Einleiten der Luft in den Zylinder 12 entsteht im Zylinder 12 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches gezündet und dadurch verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine, wobei das Abgas über die Auslasskanäle aus dem Zylinder 12 abgeführt werden kann. Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu zünden, ist dem Zylinder 12 eine Fremdzündeinrichtung zugeordnet, welche auch als Zündkerze 20 bezeichnet wird.
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Dem jeweiligen Auslasskanal ist ein als Auslassventil 22 beziehungsweise 24 ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet, welches ebenfalls zwischen einer Schließstellung wenigstens einer Offenstellung relativ zu dem Zylinderkopf translatorisch bewegbar ist. In der Schließstellung versperrt das jeweilige Auslassventil 22 beziehungsweise 24 den zugehörigen Auslasskanal. In der Offenstellung jedoch gibt das jeweilige Auslassventil 22 beziehungsweise 24 den jeweils zugehörigen Auslasskanal frei, sodass dann das Abgas aus dem Zylinder 12 in die Auslasskanäle strömen kann.
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Die Einlassventile 14 und 16 sind beispielsweise mittels einer als Einlassnockenwelle ausgebildeten ersten Nockenwelle betätigbar, das heißt aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung bewegbar. Die Auslassventile 22 und 24 sind beispielsweise mittels einer als Auslassnockenwelle ausgebildeten zweiten Nockenwelle betätigbar, das heißt aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung bewegbar. Die Nockenwellen sind beispielsweise über ein Antriebssystem von der Kurbelwelle antreibbar. Dabei kann ein Nockenwellenversteller vorgesehen sein, welcher auch als Phasensteller bezeichnet wird und dazu ausgebildet ist, zumindest eine der Nockenwellen relativ zur Kurbelwelle zu verdrehen. Dadurch können Steuerzeiten der Gaswechselventile bedarfsgerecht eingestellt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Hubumschaltung vorgesehen sein, sodass wenigstens eines der Gaswechselventile zwischen der Schließstellung, der genannten Offenstellung als erste Offenstellung und einer von der Schließstellung und von der ersten Offenstellung unterschiedlichen zweiten Offenstellung bewegbar ist. Bei der Bewegung aus der Schließstellung in die erste Offenstellung führt das entsprechende Gaswechselventil beispielsweise einen ersten Hub aus, wobei das jeweilige Gaswechselventil bei seiner Bewegung aus der Schließstellung in die zweite Stellung einen gegenüber dem ersten Hub größeren zweiten Hub ausführt. Somit ist beispielsweise die erste Offenstellung zwischen der Schließstellung und der zweiten Offenstellung angeordnet.
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Die genannte Drehachse, um welche die Kurbelwelle relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar ist, fällt mit der sogenannten Motorlängsachse zusammen, welche in 1 mit 26 bezeichnet wird. Eine Senkrechte zur Motorlängsachse 26 ist in 1 und 2 mit 28 bezeichnet. Bei dem in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel stellen die Einlassventile 14 und 16, die Auslassventile 22 und 24, der Injektor 18 und die Zündkerze 20 Komponenten des Zylinders 12 dar, wobei diese Komponenten bezüglich der Senkrechten 28 zur Motorlängsachse 26 symmetrisch zueinander angeordnet sind. Dabei sind der Injektor 18 und die Zündkerze 20 entlang der Senkrechten 28 aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet.
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Alternativ zu dem in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass eine bezüglich der Senkrechten 28 asymmetrische Ausgestaltung beziehungsweise Anordnung der Komponenten vorgesehen ist, wobei beispielsweise der Injektor 18 und die Zündkerze 20 entlang der Motorlängsachse 26 hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine beschrieben. Bei diesem Verfahren wird mittels des Injektors 18 der Kraftstoff asymmetrisch direkt in den Zylinder 12 eingespritzt, was in 2 erkennbar ist. In 2 ist auch ein Kolben 30 erkennbar, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder 12 angeordnet ist. Der Kolben 30 ist über ein Pleuel gelenkig mit der Kurbelwelle gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens 30 im Zylinder 12 in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt werden.
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Ferner ist aus 2 erkennbar, dass der Kraftstoff unter Ausbildung wenigstens zweier Sprühstrahlen 32 und 34 in den Zylinder 12 direkt eingespritzt wird. Der Sprühstrahl 32 umfasst dabei einen ersten Teil des Kraftstoffes, wobei der Sprühstrahl 34 einen zweiten Teil des Kraftstoffes, welcher mittels des Injektors 18 direkt in den Zylinder 12 eingespritzt wird, umfasst. Die Summe der Teile ergibt beispielsweise eine Gesamtmenge des Kraftstoffes, der mittels des Injektors 18 direkt in den Zylinder 12 eingespritzt wird. Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass die Teile beziehungsweise die Sprühstrahlen 32 und 34 bezüglich der Senkrechten 28 asymmetrisch zueinander ausgebildet sind, sodass beispielsweise der zweite Teil größer als der erste Teil ist beziehungsweise eine größere Kraftstoffmenge als der zweite Teil umfasst. Insbesondere ist die Senkrechte 28 beispielsweise eine senkrecht zur Motorlängsachse 26 verlaufende Ebene. Mit anderen Worten sind die Teile jeweilige Kraftstoffanteile, wobei der Kraftstoffanteil des Sprühstrahls 34 größer als der Kraftstoffanteil des Sprühstrahls 32 ist. Der Injektor 18 ist dabei auf der Senkrechten 28 mittig zwischen den Einlassventilen 14 und 16 angeordnet.
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Dadurch, dass sich die Sprühstrahlen 32 und 34 beziehungsweise deren Kraftstoffanteile voneinander unterscheiden, ist das sogenannte Strahlbild des Injektors 18 zu der eine Symmetrieebene des Zylinders 12 darstellenden Senkrechten 28 nicht symmetrisch, das heißt asymmetrisch, wobei der auf Seiten des Auslassventils 24 eingespritzte Kraftstoffanteil (Sprühstrahl 34) größer als der auf Seiten des Auslassventils 22 eingespritzte Kraftstoffanteil (Sprühstrahl 32) ist. Aufgrund dieser asymmetrischen Einspritzung beziehungsweise Einbringung des Kraftstoffes entsteht zumindest vorübergehend eine asymmetrische Kraftstoffteilung im Zylinder 12, wobei diese Kraftstoffverteilung insbesondere bezüglich der Senkrechten 28 asymmetrisch ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann in ihrem gesamten Kennfeld unter Anwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Ventilerhebungskurven, welche auch als Ventilhubkurven bezeichnet werden, für die Einlassventile 14 und 16 und die Auslassventile 22 und 24 betrieben werden.
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Um nun jedoch bei der beschriebenen, asymmetrischen Verteilung des Kraftstoffes im Zylinder 12 eine besonders vorteilhafte Gemischbildung zu ermöglichen, wird der asymmetrisch im Zylinder 12 verteilte Kraftstoff mit einer asymmetrisch in den Zylinder 12 einströmenden Frischluft vermischt. Die asymmetrische Einströmung der auch als Frischluft bezeichneten Luft über die Einlasskanäle in den Zylinder 12 wird bei dem genannten Verfahren mittels asymmetrischer Ventilerhebungskurven der Einlassventile 14 und 16 realisiert und kann – insbesondere bei Einsatz eines Hubumschaltsystems – auch nur in Teilbereichen des Kennfelds der Verbrennungskraftmaschine zum Einsatz kommen. Im letzteren Fall ist eine bedarfsgerechte Gemischbildung innerhalb des Kennfelds möglich. Mit anderen Worten ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass die Einlassventile 14 und 16 mit voneinander unterschiedlichen und somit asymmetrisch zueinander ausgebildeten Ventilerhebungskurven geöffnet und geschlossen werden.
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3 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens. Auf der Abszisse 36 des Diagramms sind Grad Kurbelwinkel aufgetragen, wobei auf der Ordinate 38 des Diagramms ein jeweiliger Ventilhub des jeweiligen Gaswechselventils aufgetragen ist. In das Diagramm ist eine Ventilerhebungskurve 40 eingetragen, welche beispielsweise für die Auslassventile 22 und 24 zum Einsatz kommt. Somit werden beispielsweise die Auslassventile 22 und 24 auf Basis der Ventilerhebungskurve 40 betätigt, das heißt geöffnet und geschlossen.
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In 3 ist eine Standard-Ventilerhebungskurve des jeweiligen Einlassventils 14 beziehungsweise 16 mit 42 bezeichnet. Eine von der Standard-Ventilerhebungskurve 42 unterschiedliche Ventilerhebungskurve ist mit 44 bezeichnet, wobei eine von der Standard-Ventilerhebungskurve 42 und von der Ventilerhebungskurve 44 unterschiedliche Ventilerhebungskurve mit 46 bezeichnet ist. Im Rahmen des Verfahrens wird beispielsweise das Einlassventil 14 auf Basis der Ventilerhebungskurve 44 betrieben beziehungsweise betätigt, wobei das Einlassventil 16 beispielsweise auf Basis der Ventilerhebungskurve 46 betrieben beziehungsweise betätigt wird. Die Ventilerhebungskurven 44 und 46 unterscheiden sich dabei sowohl hinsichtlich einer jeweiligen Öffnungsdauer, während welcher das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 geöffnet ist, voneinander, als auch hinsichtlich eines jeweiligen Hubs, den das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 bei seinem Öffnen und Schließen ausführt. Jedoch weisen die Ventilerhebungskurven 44 und 46 den gleichen Einlass-Öffnet auf, welcher ein Zeitpunkt ist, zu welchem das jeweilige Einlassventil 14 beziehungsweise 16 geöffnet wird.
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Da sich die Ventilerhebungskurven 44 und 46 hinsichtlich ihrer jeweiligen Öffnungsdauer voneinander unterscheiden, weisen die Ventilerhebungskurven 44 und 46 voneinander unterschiedliche Öffnungsbreiten für die Einlassventile 14 und 16 auf. Durch diese unterschiedlichen Öffnungsbreiten für die Einlassventile 14 und 16 des Zylinders 12 strömt die Frischluft über das gegenüber dem Einlassventil 16 länger geöffnete Einlassventil 14 für eine längere Zeit in den Zylinder 12 ein als über das geöffnete Einlassventil 16, wodurch sich beispielsweise zusätzlich zu einer in 4 veranschaulichten Tumbleströmung der in den Zylinder 12 einströmenden Luft eine in 5 veranschaulichte Drallströmung der in den Zylinder 12 einströmenden Luft einstellt. Durch die Drallströmung kann – je nach Drehrichtung – der asymmetrisch im Zylinder 12 verteilte Kraftstoff auf besonders günstige Weise mit der Luft, welche als Frischluft bezeichnet wird, vermischt werden, was zu einer besonders vorteilhaften Verbrennung führt. In Betriebsbereichen, in denen eine asymmetrische Verteilung des Kraftstoffs im Zylinder 12 gewünscht ist, könnte – bei Verwendung eines Hubumschaltsystems – auf eine symmetrische Ventilerhebung umgeschaltet werden, sodass beispielsweise beide Einlassventile 14 und 16 auf Basis der Standard-Ventilerhebungskurve 42 betätigt beziehungsweise geöffnet und geschlossen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012018780 A1 [0002]
- DE 102015015890 A1 [0003]
