DE102017201144A1

DE102017201144A1 - Reciprocating internal combustion engine and method for valve control in a reciprocating internal combustion engine

Info

Publication number: DE102017201144A1
Application number: DE102017201144.0A
Authority: DE
Inventors: Sascha Naujoks; Peter Wieske
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und mehreren mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben (14), mit mehreren Zylindern (12), in welchen sich jeweils einer der Kolben (14) bewegt, mit mindestens einer Nockenwelle (22) und je Zylinder (12) mit mindestens einem Auslassventil (20), mindestens einem Auslassnockenfolger (32), der das Auslassventil (20) betätigt, und der während eines Bremsbetriebs mit einem Bremsnocken (28), der an der oder einer der Nockenwelle(n) (22) gehalten ist, antriebsverbunden ist, wobei die Bremsnocken (28) jeweils ein Nockenprofil aufweisen.
Um die Lebensdauer der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu verlängern, wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei der Bremsnocken (28) voneinander unterschiedliche Nockenprofile aufweisen und/oder dass mindestens zwei der Bremsnocken (28) eine unterschiedliche Phasenlage zu einer Bewegung des jeweiligen Kolbens (14) im zugehörigen Zylinder (12) aufweisen.

The invention relates to a reciprocating internal combustion engine having a crankshaft and a plurality of pistons (14) connected to the crankshaft, with a plurality of cylinders (12) in which each one of the pistons (14) moves, with at least one camshaft (22) and per cylinder (12 ) with at least one exhaust valve (20), at least one exhaust cam follower (32) actuating the exhaust valve (20), and during a braking operation with a brake cam (28) held on the or one of the camshafts (22) is, is drivingly connected, wherein the brake cam (28) each have a cam profile.
In order to extend the service life of the reciprocating internal combustion engine, it is proposed that at least two of the brake cams (28) have different cam profiles from each other and / or that at least two of the brake cams (28) have a different phase position relative to a movement of the respective piston (14) in the associated cylinder ( 12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und mehreren mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ventilsteuerung in einer solchen Hubkolbenbrennkraftmaschine.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine having a crankshaft and a plurality of piston connected to the crankshaft, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for valve control in such a reciprocating internal combustion engine.

Bei Nutzfahrzeugen ist es üblich, den Verbrennungsmotor zur Unterstützung des Bremssystems und zur Reduktion des Bremssystemverschleißes einzusetzen. Zur Erhöhung der Bremsleistung des Verbrennungsmotors werden verschiedene Systeme eingesetzt. Bekannt ist, über eine entsprechende Ventilhubkurve die Bremsleistung zu steigern. Dabei wird entweder ein Zusatznocken aktiviert oder eine komplett neue Ventilhubkurve durch Umschalten von einem normalen Auslassnocken im Normalbetrieb auf einen speziellen Bremsnocken im Bremsbetrieb.In commercial vehicles, it is common practice to use the internal combustion engine to assist the braking system and to reduce brake system wear. To increase the braking power of the internal combustion engine, various systems are used. It is known to increase the braking power via a corresponding Ventilhubkurve. In this case, either an additional cam is activated or a completely new valve lift curve by switching from a normal exhaust cam in normal operation to a special brake cam in braking mode.

Aufgrund der Asymmetrie des Ansaugtraktes und des Abgasstrangs sind die in den einzelnen Zylindern auftretenden Drücke unterschiedlich. Dies gilt vor allem auch im Bremsbetrieb. Verstärkt werden kann dieser Effekt zusätzlich, wenn eine asymmetrische Turbine eines Abgasturboladers verwendet wird. Diese ungleichmäßige Belastung der einzelnen Zylinder kann zu einem verstärkten Verschleiß des stärker belasteten Zylinders führen.Due to the asymmetry of the intake tract and the exhaust line, the pressures occurring in the individual cylinders are different. This is especially true in braking mode. This effect can be further enhanced if an asymmetric turbine of an exhaust gas turbocharger is used. This uneven loading of the individual cylinders can lead to increased wear of the more heavily loaded cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bereitzustellen, die sich insbesondere durch eine geringere Belastung der Bauteile im Bremsbetrieb auszeichnet.The invention has for its object to provide an improved or at least other embodiment of a reciprocating internal combustion engine, which is characterized in particular by a lower load on the components during braking operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für zumindest zwei Zylinder einen individuellen Bremsnocken vorzusehen, durch welchen die durch die externe Asymmetrie gegebenen Druckunterschiede innerhalb der Zylinder beim Bremsbetrieb ausgeglichen werden können. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass mindestens zwei der Bremsnocken voneinander unterschiedliche Nockenprofile aufweisen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass mindestens zwei der Bremsnocken eine unterschiedliche Phasenlage zu einer Bewegung des jeweiligen Kolbens im zugehörigen Zylinder aufweisen. Sowohl das Nockenprofil selbst als auch die Phasenlage zur Bewegung des Kolbens beeinflussen die Druckverhältnisse innerhalb des Zylinders im Bremsbetrieb. Dadurch können sowohl durch die Anpassung der Nockenprofile als auch durch die Anpassung der Phasenlage die Drücke und damit die Belastung in den Zylindern angepasst bzw. ausgeglichen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination von angepassten Nockenprofilen und angepassten Phasenlagen zu der Bewegung der jeweiligen Kolben.The invention is based on the general idea of providing an individual brake cam for at least two cylinders, by means of which the pressure differences within the cylinders due to the external asymmetry can be compensated for during braking operation. According to the invention it is therefore provided that at least two of the brake cams have different cam profiles from each other. Alternatively or additionally, it can be provided according to the invention that at least two of the brake cams have a different phase position relative to a movement of the respective piston in the associated cylinder. Both the cam profile itself and the phase position for the movement of the piston influence the pressure conditions within the cylinder during braking operation. As a result, the pressures and thus the load in the cylinders can be adjusted or compensated for both by adjusting the cam profiles and by adjusting the phase position. Particularly advantageous is a combination of adapted cam profiles and adapted phase angles to the movement of the respective pistons.

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass sich die Nockenprofile der mindestens zwei Bremsnocken durch eine Amplitude unterscheiden. Die Amplitude bestimmt den maximalen Öffnungsgrad des Auslassventils. Daher können durch die Variation der Amplitude zwischen den einzelnen Bremsnocken in einfacher Weise die sich in den Zylindern einstellenden Drücke aufeinander angepasst werden.A favorable possibility provides that the cam profiles of the at least two brake cams differ by an amplitude. The amplitude determines the maximum opening degree of the exhaust valve. Therefore, by varying the amplitude between the individual brake cams, the pressures in the cylinders can be easily adjusted to each other.

Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass sich die Nockenprofile der mindestens zwei Bremsnocken durch die Form unterscheiden. Durch die Variation der Form kann insbesondere auch der zeitliche Verlauf des Druckes in den Zylindern angepasst werden, so dass eine noch bessere Angleichung der Druckverhältnisse in den unterschiedlichen Zylindern erzielt werden kann.Another favorable possibility provides that differ the cam profiles of the at least two brake cams by the shape. The variation of the shape can in particular also be used to adapt the time profile of the pressure in the cylinders, so that an even better approximation of the pressure conditions in the different cylinders can be achieved.

Eine weitere besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass eine Zuschaltvorrichtung vorgesehen ist, die zwischen einer Bremsstellung und einer Normalstellung umschalten kann, wobei bei der Normalstellung der Auslassnockenfolger nur mit einem Auslassnocken antriebsverbunden ist und bei der Bremsstellung der Auslassnockenfolger mit dem Bremsnocken und dem Auslassnocken antriebsverbunden ist. Somit bleibt der Auslassnocken während der Bremsstellung weiterhin aktiv. Der Bremsnocken bewirkt ein Öffnen des Auslassventils während des Kompressions- und/oder des Expansionstaktes des jeweiligen Zylinders. Dadurch kann eine Bremswirkung erhöht werden.Another particularly favorable possibility provides that a Zuschaltvorrichtung is provided which can switch between a braking position and a normal position, wherein in the normal position of the exhaust cam follower is drive-connected only with an exhaust cam and in the braking position of the exhaust cam follower with the brake cam and the exhaust cam is drivingly connected , Thus, the exhaust cam remains active during the brake position. The brake cam causes the exhaust valve to open during the compression and / or expansion stroke of the respective cylinder. As a result, a braking effect can be increased.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die zwischen einer Bremsstellung und einer Normalstellung umschalten kann, wobei bei der Bremsstellung der Auslassnockenfolger mit dem Bremsnocken antriebsverbunden ist und bei der Normalstellung der Auslassnocken mit einem Auslassnocken antriebsverbunden ist. Somit wird zwischen Normalstellung und Bremsstellung zwischen den beiden Nocken umgeschaltet. Dadurch kann eine noch größere Anpassung der Ventilhubkennlinie des Auslassventils im Bremsbetrieb erzielt werden.An advantageous solution provides that a switching device is provided which can switch between a braking position and a normal position, wherein in the braking position of the exhaust cam follower is drivingly connected to the brake cam and is drivingly connected to the normal position of the exhaust cam with an exhaust cam. Thus, it is switched between normal position and braking position between the two cams. As a result, an even greater adaptation of the valve lift characteristic curve of the exhaust valve during braking operation can be achieved.

Des Weiteren basiert die Erfindung auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Verfahren zur Ventilsteuerung in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern und darin beweglich gelagerten Kolben und je Zylinder mit mindestens einem Einlassventil und einem Auslassventil und zwischen einem Normalbetrieb und einem Bremsbetrieb zu unterscheiden. Im Bremsbetrieb wird für die Auslassventile eine andere Ventilhubkennlinie verwendet als im Normalbetrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine. Dadurch kann eine erhöhte Bremswirkung erzielt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest zwei der Zylinder im Bremsbetrieb für die jeweiligen Auslassventile unterschiedliche Ventilhubkennlinien verwendet werden. Dadurch, dass für mindestens zwei Zylinder unterschiedliche Ventilhubkennlinien im Bremsbetrieb verwendet werden, können die aufgrund von externen Einflüssen, wie der Geometrie des Abgasstrangs, unterschiedlichen Druckniveaus im Bremsbetrieb in den einzelnen Zylindern aneinander angeglichen werden. Dadurch können Spitzenbelastungen in einzelnen Zylindern verhindert werden, welche zu einer schnelleren Alterung der Hubkolbenbrennkraftmaschine führen würden.Furthermore, the invention is based on the general idea, in a method for valve control in a reciprocating internal combustion engine with at least two cylinders and movably mounted pistons therein and per cylinder with at least one inlet valve and an outlet valve and between a normal operation and to distinguish a braking operation. In braking operation, a different valve lift characteristic is used for the exhaust valves than in normal operation of the reciprocating internal combustion engine. As a result, an increased braking effect can be achieved. According to the invention it is provided that at least two of the cylinders are used in the braking operation for the respective exhaust valves different Ventilhubkennlinien. Characterized in that different valve lift characteristics are used in braking operation for at least two cylinders, the different pressure levels due to external influences, such as the geometry of the exhaust line, in braking operation in the individual cylinders can be matched to each other. As a result, peak loads in individual cylinders can be prevented, which would lead to a faster aging of the reciprocating internal combustion engine.

Eine günstige Variante sieht vor, dass sich die unterschiedlichen Ventilhubkennlinien im Bremsbetrieb durch die maximale Amplitude unterscheiden. Die Amplitude der Ventilhubkennlinie bestimmt maßgeblich den Strömungswiderstand von Gas aus dem Zylinder. Dadurch kann sehr einfach der in den Zylindern auftretende Druck beeinflusst werden, so dass durch Variation der Amplitude die in den Zylindern auftretenden Drücke aneinander angepasst werden können.A favorable variant provides that the different valve lift characteristics differ in the braking operation by the maximum amplitude. The amplitude of the valve lift characteristic significantly determines the flow resistance of gas from the cylinder. As a result, the pressure occurring in the cylinders can be influenced very simply, so that the pressures occurring in the cylinders can be adapted to one another by varying the amplitude.

Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass sich die unterschiedlichen Ventilhubkennlinien im Bremsbetrieb durch die Form der Ventilhubkennlinie unterscheiden. Durch Variation der Form der Ventilhubkennlinien kann auch der zeitliche Verlauf des entstehenden Druckes in den jeweiligen Zylindern beeinflusst werden, so dass eine noch feinere Anpassung der Drücke in den jeweiligen Zylindern möglich ist.Another favorable variant provides that differ the different valve lift characteristics in braking mode by the shape of the valve lift characteristic. By varying the shape of the valve lift characteristics, the time profile of the resulting pressure in the respective cylinders can also be influenced so that an even finer adaptation of the pressures in the respective cylinders is possible.

Eine weitere besonders vorteilhafte Variante sieht vor, dass sich die unterschiedlichen Ventilhubkennlinien im Bremsbetrieb durch die Phasenlage zur Bewegung des Kolbens im jeweiligen Zylinder unterscheiden. Auch die Phasenlage der Ventilhubkennlinie des Auslassventils relativ zum Kolben spielt eine große Rolle bei den entstehenden Drücken innerhalb des Zylinders, so dass auch durch die Phasenlage eine Angleichung der im Bremsbetrieb auftretenden Drücke in den jeweiligen Zylindern möglich ist.A further particularly advantageous variant provides that the different valve lift characteristics differ in the braking operation by the phase position to the movement of the piston in the respective cylinder. The phase position of the valve lift characteristic of the exhaust valve relative to the piston plays a major role in the resulting pressures within the cylinder, so that an adjustment of the pressures occurring in braking operation in the respective cylinders is also possible by the phase position.

Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Verfahren an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine gemäß der vorstehenden Beschreibung durchgeführt wird. Dadurch können sich die Vorteile des Verfahrens und der Hubkolbenbrennkraftmaschine optimal ergänzen. Auf die Beschreibung der Vorteile der Hubkolbenbrennkraftmaschine und die Beschreibung der Vorteile des Verfahrens wird insoweit Bezug genommen.An advantageous possibility provides that the method is carried out on a reciprocating internal combustion engine as described above. As a result, the advantages of the method and the reciprocating internal combustion engine can complement each other optimally. On the description of the advantages of the reciprocating internal combustion engine and the description of the advantages of the method is referred to insofar.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Figurenlistelist of figures

1 a schematic diagram of a reciprocating internal combustion engine,
2 a sectional view through a reciprocating internal combustion engine,
3 a schematic diagram of a switching device,
4 a diagram with valve lift characteristics of an intake valve and two different exhaust valves,
5 a schematic diagram of a reciprocating internal combustion engine according to a second embodiment.

Eine in den 1 bis 4 dargestellte Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 weist mehrere, beispielsweise vier, Zylinder 12 auf, in welchen jeweils ein Kolben 14 beweglich gelagert ist. Des Weiteren weist die Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 eine nicht gezeigte Kurbelwelle auf, an welcher die Kolben 14 gehalten sind, um eine Linearbewegung der Kolben 14 in eine Drehbewegung zu übersetzen. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 weist einen Zylinderkopf 16 auf, in welchem je Zylinder 12 mindestens ein Einlassventil 18 und mindestens ein Auslassventil 20 angeordnet sind, durch welche Gase in den jeweiligen Zylinder 12 bzw. aus dem jeweiligen Zylinder 12 ausströmen können. Zur Steuerung der Einlassventile 18 und Auslassventile 20 ist mindestens eine, vorzugsweise zwei Nockenwellen 22, vorgesehen, an welchen Nocken 23 angeordnet sind. Einlassnocken 24 sind zur Steuerung der Einlassventile 18 vorgesehen. Des Weiteren sind zur Steuerung der Auslassventile 20 Auslassnocken 26 an den Nockenwellen 22 drehfest gehalten. Darüber hinaus sind auch Bremsnocken 28 vorgesehen, die drehfest an der Nockenwelle 22 gehalten sind, um das bzw. die Auslassventile 20 zu steuern.One in the 1 to 4 illustrated reciprocating internal combustion engine 10 has several, for example, four, cylinder 12 on, in each of which a piston 14 is movably mounted. Furthermore, the reciprocating internal combustion engine 10 a crankshaft, not shown, on which the piston 14 are held to a linear movement of the piston 14 translate into a rotary motion. The reciprocating internal combustion engine 10 has a cylinder head 16 on, in which ever cylinder 12 at least one inlet valve 18 and at least one exhaust valve 20 are arranged, through which gases into the respective cylinder 12 or from the respective cylinder 12 can escape. For controlling the intake valves 18 and exhaust valves 20 is at least one, preferably two camshafts 22 , provided on which cam 23 are arranged. intake cams 24 are for controlling the intake valves 18 intended. Furthermore, to control the exhaust valves 20 exhaust 26 on the camshafts 22 held against rotation. In addition, also brake cams 28 provided, the rotationally fixed to the camshaft 22 are held to the exhaust valve (s) 20 to control.

Zur Betätigung der Einlassventile 18 und der Auslassventile 20 sind Nockenfolger 25 vorgesehen, welche den jeweiligen Nocken 23 folgen und das jeweilige Ventil betätigen. Entsprechend ist je Einlassventil 18 ein Einlassnockenfolger 30 vorgesehen, der das jeweilige Einlassventil 18 betätigt und welcher mit dem jeweiligen Einlassnocken 24 antriebsverbunden ist. Des Weiteren ist je Auslassventil 20 ein Auslassnockenfolger 32 vorgesehen, welcher das jeweilige Auslassventil 20 betätigt und welcher zumindest zeitweise mit dem jeweiligen Auslassnocken 26 und zumindest zeitweise mit dem jeweiligen Bremsnocken 28 antriebsverbunden ist. For actuating the intake valves 18 and the exhaust valves 20 Cam followers 25 are provided which the respective cam 23 follow and operate the respective valve. Accordingly, each inlet valve 18 an intake cam follower 30 provided, the respective inlet valve 18 operated and which with the respective intake cam 24 is drive connected. Furthermore, each outlet valve 20 an exhaust cam follower 32 provided, which the respective outlet valve 20 operated and which at least temporarily with the respective exhaust cam 26 and at least temporarily with the respective brake cam 28 is drive connected.

Ferner ist eine Umschaltvorrichtung 34 vorgesehen, mit welcher zwischen den jeweiligen Auslassnocken 26 und den Bremsnocken 28 umgeschaltet werden kann. Das heißt, mit Hilfe der Umschaltvorrichtung 34 kann zwischen einer Normalstellung und einer Bremsstellung umgeschaltet werden. Bei der Normalstellung ist der jeweilige Auslassnockenfolger 32 mit dem jeweiligen Auslassnocken 26 antriebsverbunden. In der Bremsstellung ist der jeweilige Auslassnockenfolger 32 mit dem jeweiligen Bremsnocken 28 antriebsverbunden. Dadurch kann mit Hilfe der Umschaltvorrichtung 34 ein anderes Nockenprofil und damit eine andere Ventilhubkennlinie für das Auslassventil 20 im Normalbetrieb und im Bremsbetrieb erzielt bzw. eingestellt werden.Further, a switching device 34 provided with which between the respective exhaust cam 26 and the brake cam 28 can be switched. That is, with the help of the switching device 34 can be switched between a normal position and a braking position. In the normal position is the respective exhaust cam follower 32 with the respective exhaust cam 26 drive-connected. In the braking position is the respective exhaust cam follower 32 with the respective brake cam 28 drive-connected. This can be done with the help of the switching device 34 another cam profile and thus another valve lift characteristic for the exhaust valve 20 be achieved or adjusted in normal operation and braking operation.

Die Umschaltvorrichtung 34 weist vorzugsweise eine Steuerkulisse 54 auf, welche an der Nockenwelle 28 ausgebildet ist, durch welche eine axiale Verschiebung ermöglicht wird. Bei der in 3 dargestellten Variante sind der Auslassnocken 38 und der Bremsnocken 40 auf einer Hülse gehalten, die axial auf der Nockenwelle 28 verschiebbar ist. Zum Umschalten werden die Hülse und damit der mindestens eine Auslassnocken 38 und der mindestens eine Bremsnocken 40 in axialer Richtung auf der zweiten Nockenwelle 32 verschoben.The switching device 34 preferably has a control link 54 on which on the camshaft 28 is formed, by which an axial displacement is made possible. At the in 3 illustrated variant of the exhaust cam 38 and the brake cam 40 held on a sleeve which is axially on the camshaft 28 is displaceable. To switch the sleeve and thus the at least one exhaust cam 38 and the at least one brake cam 40 in the axial direction on the second camshaft 32 postponed.

Alternativ hierzu kann auch eine Zuschaltvorrichtung vorgesehen sein, welche den jeweiligen Bremsnocken 28 zuschaltet, so dass im Bremsbetrieb der jeweilige Auslassnockenfolger 32 sowohl mit dem Auslassnocken 26 und dem jeweiligen Bremsnocken 28 gleichzeitig antriebsverbunden ist.Alternatively, a Zuschaltvorrichtung may be provided which the respective brake cam 28 switches, so that in braking operation of the respective exhaust cam follower 32 both with the exhaust cam 26 and the respective brake cam 28 at the same time is drive-connected.

Die Nockenprofile der Nocken 23 bestimmen die jeweiligen Ventilhubkennlinien. Im Bremsbetrieb ist für die Auslassventile 20 eine andere Ventilhubkennlinie vorgesehen als im Normalbetrieb. Dadurch kann beispielsweise das Auslassventil bereits im Kompressionstakt oder im Expansionstakt geöffnet werden, so dass dadurch zum einen Ausströmverluste entstehen. Zum anderen ist dadurch bei der Kompression ein höherer Druck im Zylinder 12 vorhanden als bei der Expansion, so dass in der Expansionsphase nicht die gesamte bei der Kompression geleistete Arbeit wieder zurückgewonnen werden kann. Daher ist eine Bremswirkung erzielbar.The cam profiles of the cams 23 determine the respective valve lift characteristics. In braking mode is for the exhaust valves 20 another Ventilhubkennlinie provided than in normal operation. As a result, for example, the outlet valve can be opened already in the compression stroke or in the expansion stroke, so that on the one hand Ausströmverluste arise. On the other hand, this results in a higher pressure in the cylinder during compression 12 present as in the expansion, so that in the expansion phase, not all the work done in the compression can be recovered. Therefore, a braking effect can be achieved.

Bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen 10 mit mehreren Zylindern 12 kann der Ansaugtrakt und der Abgasstrang unter Umständen nicht derart symmetrisch ausgebildet werden, dass alle Zylinder 12 gleich befüllt bzw. entlüftet werden. Dadurch entstehen insbesondere im Bremsbetrieb unterschiedliche Druckkurven in den Zylindern 12, die zu unterschiedlich hohen Belastungen der jeweiligen Zylinder 12 führen können. Dadurch werden unter Umständen einzelne Zylinder 12 übermäßig belastet, so dass diese zuerst ausfallen und somit die Lebensdauer der Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 verkürzen können.In reciprocating internal combustion engines 10 with several cylinders 12 the intake tract and the exhaust line may not be formed so symmetrical that all cylinders 12 equal filled or vented. This creates different pressure curves in the cylinders, especially during braking operation 12 , which leads to different high loads of the respective cylinder 12 being able to lead. This may cause individual cylinders 12 overloaded so that they fail first and thus the life of the reciprocating internal combustion engine 10 can shorten.

Daher wird vorgeschlagen, dass die für den Bremsbetrieb verwendeten Bremsnocken 28 angepasst werden, um ein Angleichen der Drücke in den Zylindern 12 im Bremsbetrieb zu erzielen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass mindestens zwei Bremsnocken 28, die jeweils einem unterschiedlichen Zylinder 12 zugeordnet sind, unterschiedliche Nockenprofile aufweisen. Dadurch weisen auch die den unterschiedlichen Zylindern 12 zugeordneten Auslassventile 20 unterschiedliche Ventilhubkennlinien auf, die die auftretenden Drücke in den Zylindern 12 angleichen.Therefore, it is proposed that the brake cams used for the braking operation 28 adjusted to match the pressures in the cylinders 12 to achieve in braking mode. According to the invention it is therefore provided that at least two brake cams 28 , each one a different cylinder 12 are assigned to have different cam profiles. This also show the different cylinders 12 associated exhaust valves 20 different Ventilhubkennlinien that match the pressures occurring in the cylinders 12.

Das Angleichen der Drücke in den Zylindern 12 kann beispielsweise durch Anpassung einer maximalen Amplitude des Nockenprofils bzw. der Ventilhubkennlinie erzielt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann generell die Form des jeweiligen Nockenprofils und damit der jeweiligen Ventilhubkennlinie angepasst werden. Ferner ist es auch möglich, die Phasenlage der jeweiligen Bremsnocken 28 zur Bewegung der Kolben 14 im jeweiligen Zylinder 12 anzupassen bzw. zwischen jedem Zylinder 12 zu variieren.Balancing the pressures in the cylinders 12 can be achieved for example by adjusting a maximum amplitude of the cam profile or the valve lift characteristic. Alternatively or additionally, the shape of the respective cam profile and thus of the respective valve lift characteristic curve can generally be adapted. Furthermore, it is also possible, the phase angle of the respective brake cam 28 for movement of the piston 14 in the respective cylinder 12 adapt or between each cylinder 12 to vary.

In 4 sind beispielhaft eine Ventilhubkennlinie 36 eines Einlassventils 18 und zwei Ventilhubkennlinien 38, 40 zweier Auslassventile 20, die unterschiedlichen Zylindern 12 zugeordnet sind, dargestellt. Dargestellt ist jeweils ein Ventilhub H über einem Kurbelwinkel KW. Dabei sind die Ventilhubkennlinien 38, 40 der Auslassventile 20 relativ zur Phasenlage des jeweiligen Kolbens 14 dargestellt. Zum einen sind die erste Ventilhubkennlinie 38 und die zweite Ventilhubkennlinie 40 in der Phase verschoben. Dies ist insbesondere beim großen Öffnungshub, der im rechten Teil des Diagramms erkennbar ist, zu erkennen. Des Weiteren sind auch die durch den jeweiligen Bremsnocken 28 bestimmten Teile der Ventilhubkennlinien 38 und 40, die mittig im Diagramm zu sehen sind, unterschiedlich. Insbesondere ist die maximale Amplitude bei der zweiten Ventilhubkennlinie 40 in diesem Bereich niedriger als bei der ersten Ventilhubkennlinie 38. Zum anderen ist auch die Form unterschiedlich.In 4 are exemplary a valve lift characteristic 36 an intake valve 18 and two valve lift characteristics 38 . 40 two exhaust valves 20 , the different cylinders 12 are assigned shown. A valve lift H is shown in each case over a crank angle KW. Here are the valve lift characteristics 38 . 40 the exhaust valves 20 relative to the phase angle of the respective piston 14 shown. First, the first valve lift characteristic 38 and the second valve lift characteristic 40 postponed in the phase. This can be seen in particular in the large opening stroke, which can be seen in the right part of the diagram. Furthermore, also by the respective brake cam 28 certain parts of the valve lift characteristics 38 and 40 , which are seen in the middle of the diagram, different. In particular, the maximum amplitude in the second valve lift characteristic 40 lower in this range than in the first valve lift characteristic 38 , On the other hand, the shape is different.

Eine in 5 dargestellte zweite Ausführungsform der Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 unterscheidet sich von der in den 1 bis 4 dargestellten Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 dadurch, dass die Zylinder 12 in zwei Fluten angeordnet sind, dies ist beispielsweise bei einer sogenannten V-Anordnung der Zylinder 12 oder bei einem Boxermotor der Fall.An in 5 illustrated second embodiment of the reciprocating internal combustion engine 10 is different from the one in the 1 to 4 illustrated reciprocating internal combustion engine 10 in that the cylinders 12 are arranged in two floods, this is for example in a so-called V-arrangement of the cylinder 12 or in a boxer engine the case.

Auch bei solchen zweiflutigen Anordnungen der Zylinder 12 kann es unterschiedliche Füll- bzw. Entlüftungsbedingungen der jeweiligen Zylinder 12 geben. Darüber hinaus ist bekannt, asymmetrische Turbinen für Abgasturbolader zu verwenden, die ebenfalls unterschiedliche Entlüftungseigenschaften der Zylinder 12 in den jeweiligen Fluten bewirken.Even with such twin-flow arrangements of the cylinder 12 There may be different filling or venting conditions of the respective cylinder 12 give. Moreover, it is known to use asymmetric turbines for exhaust gas turbochargers, which also have different venting properties of the cylinder 12 effect in the respective floods.

Auch bei einem V-Motor oder Boxermotor können erfindungsgemäß durch Anpassung der Nockenprofile der Bremsnocken 28 die Druckverläufe innerhalb der Zylinder 12 im Bremsbetrieb aneinander angepasst werden, so dass die Belastung gleichmäßig und somit insgesamt die Lebensdauer der Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 erhöht wird.Even with a V-type engine or boxer engine, the brake cams can be adjusted according to the invention by adapting the cam profiles 28 the pressure gradients within the cylinder 12 be adapted in braking operation to each other, so that the load evenly and thus the life of the reciprocating internal combustion engine 10 is increased.

Im Übrigen stimmt die in 5 dargestellte zweite Ausführungsform der Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Hubkolbenbrennkraftmaschine 10 überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 5 illustrated second embodiment of the reciprocating internal combustion engine 10 in terms of structure and function with in the 1 to 4 illustrated first embodiment of the reciprocating internal combustion engine 10 to the above description of which reference is made.

Claims

Reciprocating internal combustion engine - with a crankshaft and a plurality of connected to the crankshaft piston (14), - with a plurality of cylinders (12), in each of which one of the piston (14) moves, - with at least one camshaft (22) and - per cylinder (12 ) with at least one exhaust valve (20), at least one exhaust cam follower (32) actuating the exhaust valve (20), and during a braking operation with a brake cam (28) held on the or one of the camshafts (22) is, is drivingly connected, - wherein the brake cam (28) each have a cam profile, characterized in that - at least two of the brake cam (28) have different cam profiles and / or - that at least two of the brake cam (28) has a different phase position to a Movement of the respective piston (14) in the associated cylinder (12).

Reciprocating internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the cam profiles of the at least two brake cams (28) differ by an amplitude.

Reciprocating internal combustion engine after Claim 1 or 2 , characterized in that the cam profiles of the at least two brake cams (28) differ by the shape.

Reciprocating internal combustion engine according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that a Zuschaltvorrichtung is provided, which is switchable between a braking position and a normal position, wherein in the normal position of the exhaust cam follower (32) only with an exhaust cam (26) is drivingly connected and in the braking position of the exhaust cam follower (32) with the brake cam (28) and the exhaust cam (26) is drivingly connected.

Reciprocating internal combustion engine according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that a switching device (34) is provided, which is switchable between a braking position and a normal position, wherein in the braking position of the exhaust cam follower (32) with the brake cam (28) is drivingly connected and in the normal position of the exhaust cam follower (32) an exhaust cam (26) is drivingly connected.

Method for valve control in a reciprocating internal combustion engine having at least two cylinders (12) and movably mounted pistons (14) and each cylinder (12) with at least one inlet valve (18) and an outlet valve (20), - where distinguished between a normal operation and a braking operation - is used in braking operation for the exhaust valves (20) another valve lift characteristic (38, 40) than in normal operation, characterized in that - at least two of the cylinders (12) in braking operation for the respective exhaust valves (20) different valve lift characteristics (38, 40).

Method according to Claim 6 , characterized in that differ the different Ventilhubkennlinien (38, 40) in the braking mode by the maximum amplitude.

Method according to Claim 6 or 7 , characterized in that differ the different Ventilhubkennlinien (38, 40) in the braking mode by the shape of the valve lift characteristic (38, 40).

Method according to one of Claims 6 to 8th , characterized in that the different valve lift characteristics (38, 40) in the Distinguish braking operation by the phase position to the movement of the piston (14) in the respective cylinder (12).

Method according to one of Claims 6 to 9 , characterized in that the method on a reciprocating internal combustion engine (10) according to one of Claims 1 to 5 is carried out.