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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bauteilschutz eines in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteils sowie ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, das nach einem derartigen Verfahren betreibbar ist.
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Verbrennungsmotoren werden, bedingt durch die aktuelle Gesetzgebung und des generellen CO2-Reduktionsbedarfs permanent im Bereich des optimalen Verbrennungsschwerpunkts geregelt. In den Bereichen, in denen der Verbrennungsmotor klopfbegrenzt ist, erfolgt eine Regelung der Zündung an der Klopfgrenze, um den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu maximieren.
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Hierbei wird unter der Klopfgrenze der Zeitpunkt beim Betrieb eines Verbrennungsmotors verstanden, ab dem eine unkontrollierte Verbrennung des Kraftstoffs bei Otto-Motoren erfolgt. Temperatur und Druck steigen stark an, wodurch weitere Zündkerne entstehen, die sich mit Schallgeschwindigkeit überlagern. Hierdurch treten Druckspitzen auf, die Kolben, Lager, Zylinderkopf, Ventile und Zündkerzen beschädigen können. Durch die Reflexion kommt es zu einer hochfrequenten Schwingung im Zylinderdruckverlauf, welche hörbar ist. Dieses wird bei Otto-Motoren „Klopfen“ und bei Diesel-Motoren „Nageln“ genannt.
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Ein Betreiben des Verbrennungsmotors nahe der Klopfgrenze führt zu frühen Zündzeitpunkten, die zu einer hohen thermischen Belastung von Bauteilen im Verbrennungsmotor, insbesondere von Injektoren, führen können, was zu einem Motorschaden führen kann.
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Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein Verfahren zum Bauteilschutz eines in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteils sowie ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, das nach einem derartigen Verfahren betreibbar ist, vorzuschlagen, bei dem die Gefahr einer thermischen Beschädigung des Bauteils reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bauteilschutz eines in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteils, mit einer Motorsteuerung, durch die für jeden Betriebspunkt des Verbrennungsmotors zumindest im Bereich höherer Last eine optimale Verbrennungsschwerpunktlage steuerbar ist und durch die eine IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und eine auf das Bauteil wirkende IST-Brennraumtemperatur im Brennraum, beide insbesondere in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunktes des Verbrennungsmotors, ermittelt werden, wobei bei einem Erfassen des Erreichens oder Überschreitens einer kritischen MAX-Bauteiltemperatur des Bauteils durch die Motorsteuerung in mindestens einem für das Bauteil kritischen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, in dem die MAX-Bauteiltemperatur erreicht oder überschritten wird, die IST-Brennraumtemperatur im Brennraum reduziert wird.
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Dadurch, dass die IST-Brennraumtemperatur im Brennraum reduziert wird, sobald von der Motorsteuerung ein Erreichen oder Überschreiten einer kritischen MAX-Bauteiltemperatur des Bauteils erfasst wird, kann das Bauteil vor einer thermischen Beschädigung beschützt werden.
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Das Betreiben des Verbrennungsmotors derart, dass er im Bereich höherer Last eine optimale Verbrennungsschwerpunktlage umfasst, kann das Betreiben des Verbrennungsmotors nahe der Klopfgrenze umfassen.
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Hierbei wird unter der Klopfgrenze der Zeitpunkt beim Betrieb eines Verbrennungsmotors verstanden, ab dem eine unkontrollierte Verbrennung des Kraftstoffs bei Otto-Motoren erfolgt. Temperatur und Druck steigen stark an, wodurch weitere Zündkerne entstehen, die sich mit Schallgeschwindigkeit überlagern. Hierdurch treten Druckspitzen auf, die Kolben, Lager, Zylinderkopf, Ventile und Zündkerzen beschädigen können. Durch die Reflexion kommt es zu einer hochfrequenten Schwingung im Zylinderdruckverlauf, welche hörbar ist. Dieses wird bei Otto-Motoren Klopfen und bei Diesel-Motoren Nageln genannt.
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Unter einem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, auch Motorbetriebspunkt genannt, ist der ausgehende Wirkungsgrad einer Motor-Leistung im Hinblick auf das Verhältnis von Antriebsleistung des Verbrennungsmotors und Übersetzung des Getriebes zu verstehen. Der Betriebspunkt kann entsprechend der Fahrsituation oder unter ökonomischen Gesichtspunkten angepasst werden.
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Um die IST-Brennraumtemperatur im Brennraum zu reduzieren, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Reduzieren der IST-Brennraumtemperatur im Brennraum ein Reduzieren des IST-Drucks im Brennraum zum Zeitpunkt einer Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum und/oder ein Erhöhen eines Verhältnisses vom Brennstoff zu Luft des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum umfasst.
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Wenn das Reduzieren der IST-Brennraumtemperatur im Brennraum ein Reduzieren des IST-Drucks im Brennraum zum Zeitpunkt einer Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum umfasst, ist die maximale IST-Brennraumtemperatur bezüglich eines früheren Zündzeitpunktes reduziert. Dieses ist dadurch bedingt, dass aufgrund eines reduzierten IST-Drucks im Brennraum zum Zeitpunkt der Zündung aufgrund der thermischen Zustandsgleichung in einem geschlossenen System auch die IST-Brennraumtemperatur im Brennraum reduziert ist.
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Wenn das Reduzieren der IST-Brennraumtemperatur im Brennraum ein Erhöhen eines Verhältnisses von Brennstoff zu Luft des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum umfasst, kann hierdurch durch ein Erhöhen des zugeführten Brennstoffes mit dem als Kühlmittel fungierenden überschüssigen Brennstoffes gekühlt werden. Solchenfalls wird Lambda, auch Luftverhältnis oder Luftzahl genannt, erhöht.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Reduzieren des IST-Drucks im Brennraum zumindest zum Zeitpunkt einer Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum ein Verschieben eines Öffnungswinkels und eines Schließwinkels eines mit dem Brennraum verbundenen Einlassventils des Verbrennungsmotors - bezogen auf einen Gradkurbelwinkel einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors - hin zu einem späteren Öffnungswinkel und einem späteren Schließwinkel und/oder wenn das Reduzieren des IST-Drucks im Brennraum zumindest zum Winkel einer Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum ein Verschieben eines Öffnungswinkels und eines Schließwinkels eines mit dem Brennraum verbundenen Auslassventils des Verbrennungsmotors - bezogen auf einen Gradkurbelwinkel der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors - hin zu einem früheren Öffnungswinkel und einem früheren Schließwinkel umfasst.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass ausschließlich der Öffnungswinkel und der Schließwinkel des Einlassventils in Richtung hin zu einem späteren Öffnungswinkel und zu einem späteren Schließwinkel verschoben wird. Darüber hinaus kann ein Reduzieren des im Brennraum vorhandenen IST-Drucks zum Zeitpunkt einer Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches weiter gesteigert werden, wenn gleichzeitig der Öffnungswinkel und der Schließwinkel des Auslassventils in Richtung früherer Öffnungswinkel und früherer Schließwinkel verschoben wird.
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Öffnungswinkel und Schließwinkel des Einlassventils und des Auslassventils sind kinematisch miteinander gekoppelt. So ist ein Zeitintervall, bzw. ein Gradkurbelwinkel, zwischen Öffnen und Schließen des Einlassventils und des Auslassventils konstant. Durch das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils hin zu einem späteren Öffnungswinkel und zu einem späteren Schließwinkel, erhöht sich der Liefergrad des Verbrennungsmotors. Dieses führt zu einem geringeren Ladedruckbedarf und somit zu einer geringeren Verdichtungstemperatur. Diese Verdichtungsendtemperatur korreliert direkt mit der Bauteiltemperatur.
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Dieser Effekt nennt sich auch „Demillerisierung“
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Dieser Effekt kann durch ein Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Auslassventils in Richtung hin zu einem früheren Öffnungswinkel und zu einem früheren Schließwinkel noch weiter gesteigert werden.
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Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn der spätere Schließwinkel des Einlassventils mit dem Erreichen eines unteren Totpunkts der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors zusammenfällt, die mit einem Kolben verbunden ist, der in einem Zylinder des Verbrennungsmotors, in dem der Brennraum gebildet ist, bewegbar angeordnet ist.
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Einlassventil und Auslassventil lassen sich einfach ansteuern, wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils ein Verschieben einer mit dem Einassventil zusammenwirkenden Einlassnockenwelle bezüglich der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Auslassventils ein Verschieben einer mit dem Auslassventil zusammenwirkenden Auslassnockenwelle bezüglich der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors umfasst.
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Die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle sind mit der Kurbelwelle verbunden. Durch Rotation der Kurbelwelle werden auch Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle angetrieben. Unter einem Verschieben der Einlassnockenwelle und einem Verschieben der Auslassnockenwelle wird ein Verändern der relativen Position, bzw. Winkelstellung von Einlassnockenwelle zur Kurbelwelle, bzw. von Auslassnockenwelle zur Kurbelwelle verstanden.
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An der Einlassnockenwelle und an der Auslassnockenwelle sind bezüglich deren Drehachse exzentrisch zur Drehachse verlaufende Nocken angeordnet, die unmittelbar am Einlassventil, bzw. am Auslassventil anliegen. Bei einer Rotation um die jeweilige Drehachse wird hierdurch das Einlassventil, bzw. das Auslassventil in Richtung einer Öffnungsstellung gedreht, wobei das Einlassventil und das Auslassventil automatisch durch verbaute Rückstellfedern wieder in die Schließstellung zurückgeführt werden, sobald der Nocken den Raum hierfür wieder freigibt.
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Der Verbrennungsmotor wird bei einer optimalen Verbrennungsschwerpunktlage für jeden Betriebspunkt des Verbrennungsmotors derart betrieben, dass eine Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum bei 7° bis 8° Gradkurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors umfasst.
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Bei Ausführungsformen des Verfahrens erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Ermitteln der IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und der auf das Bauteil wirkenden IST-Brennraumtemperatur im Brennraum, beide insbesondere in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunkts des Verbrennungsmotors, ein reales Messen durch mindestens ein Sensormittel, wie Thermoelement, ein Berechnen mittels mathematischer Modellierung und/oder ein Abgleichen eines in der Motorsteuerung hinterlegten betriebspunktabhängigen Kennfelds umfasst.
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Wenn das Ermitteln der IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und der auf das Bauteil wirkenden IST-Brennraumtemperatur im Brennraum durch ein reales Sensormittel erfassbar ist, kann das Verfahren nach real erfassten Daten betrieben werden.
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Wenn das Ermitteln der IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und der auf das Bauteil wirkenden IST-Bauteiltemperatur im Brennraum mittels mathematischer Modellierung und/oder mittels Abgleiches eines in einer Motorsteuerung hinterlegten betriebspunktabhängigen Kennfelds umfasst, kann auf das Verbauen von realen Sensormitteln verzichtet werden.
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Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn das in der Motorsteuerung hinterlegte betriebspunktabhängige Kennfeld zumindest ein Zuordnen eines Last- /Drehzahlzustands des Verbrennungsmotors einer IST-Bauteiltemperatur und/oder einer IST-Brennraumtemperatur umfasst.
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Durch das Hinterlegen eines betriebspunktabhängigen Kennfelds kann Rechenzeit der Motorsteuerung eingespart werden und gegebenenfalls zeitnaher eine Steueraktion seitens der Motorsteuerung durchgeführt werden.
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Dem eingangs genannten Verfahrens kann der Schritt eines Aufnehmens von Fahrzustandsdaten an einem Prüfstand und Hinterlegen der erfassten Fahrzustandsdaten in der Motorsteuerung zum Erzeugen des in der Motorsteuerung hinterlegen betriebspunktabhängigen Kennfelds vorausgehen.
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Dieses kann individuell für jedes Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Darüber hinaus kann ein Aufnehmen von Fahrzustandsdaten an einem Prüfstand auch an einem Referenz-Kraftfahrzeug durchgeführt werden, das gleicher Bauart und mit gleicher Motorisierung ausgelegt ist.
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Bei dem Bauteil kann es sich um ein beliebiges Bauteil handeln, das im Brennraum des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Beispielsweise kann das Bauteil das Einlassventil, das Auslassventil und/oder den Kolben umfassen. Bei Ausführungsformen des Verfahrens erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Bauteil einen Injektor des Verbrennungsmotors umfasst, der mit einer Injektorspitze in den Brennraum hineinragt und durch den Treibstoff in den Brennraum zuführbar und/oder zündbar ist.
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Hierbei erweist es sich bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform als vorteilhaft, wenn die durch die Motorsteuerung ermittelte IST-Bauteiltemperatur eine IST-Injektorspitzen-Temperatur der Injektorspitze des Injektors umfasst.
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Dadurch, dass die durch die Motorsteuerung ermittelte IST-Bauteiltemperatur die IST-Injektorspitzen-Temperatur der Injektorspitze des Injektors umfasst, kann ein lokales Überschreiten der MAX-Bauteiltemperatur erfasst werden. Hierdurch wird das Bauteil nicht in Gänze betrachtet, sondern es ist auch eine differenziert, ortsabhängige Temperaturentwicklung des Bauteils erfassbar.
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Um den Verbrennungsmotor mit maximaler Leistung betreiben zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils des Verbrennungsmotors hin zu einem späteren Öffnungswinkel und einem späteren Schließwinkel in einen einzigem Schritt auf einen maximal möglichen späteren Öffnungswinkel und einen maximal möglichen späteren Schließwinkel erfolgt oder wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils des Verbrennungsmotors hin zu einem späteren Öffnungswinkel und einem späteren Schließwinkel schrittweise bis Erreichen eines maximal möglichen späteren Öffnungswinkels und eines maximal möglichen späteren Schließwinkels erfolgt.
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Wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils und/oder des Auslassventils in einem einzigen Schritt erfolgt, kann die Anzahl der Steuerbewegungen reduziert werden. Wenn das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils und/oder des Auslassventils schrittweise bis Erreichen eines maximal möglichen späteren Öffnungswinkels und eines maximal möglichen späteren Schließwinkels erfolgt, kann der Verbrennungsmotor mit maximal möglicher Leistung betrieben werden, bei der die IST-Bauteiltemperatur gerade so unterhalb der MAX-Bauteiltemperatur angeordnet ist.
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Darüber hinaus lässt sich der Verbrennungsmotor mit optimaler Leistung betreiben, wenn das Einlassventil von dem späteren Öffnungswinkel und dem späteren Schließwinkel hin zu einem Öffnungswinkel und einem Schließwinkel bei optimaler Verbrennungsschwerpunktlage vorgezogen wird und/oder wenn das Auslassventil von dem führen Öffnungswinkel und dem früheren Schließwinkel hin zu einem Öffnungswinkel und einem Schließwinkel bei optimaler Verbrennungsschwerpunktlage verschoben wird, wenn durch die Motorsteuerung ein Unterschreiten der kritischen MAX-Bauteiltemperatur des Bauteils in allen für das Bauteil kritischen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors erfasst wird.
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Solchenfalls werden das Einlassventil und/oder das Auslassventil von dem späteren Öffnungswinkel und dem späteren Schließwinkel wieder zurück zu einem Öffnungswinkel und einem Schließwinkel bei optimaler Verbrennungsschwerpunktlage vorgezogen.
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Auch das Vorziehen des späteren Öffnungswinkels und des späteren Schließwinkels des Einlassventils und das Verschieben des früheren Öffnungswinkels und des früheren Schließwinkels des Auslassventils, können in einem einzigen Schritt erfolgen oder in einer Mehrzahl von Schritten. Auch hierdurch ist es ermöglicht, den Verbrennungsmotor mit maximal möglicher Leistung zu betreiben und hierzu die IST-Bauteiltemperatur deutlich oder gerade so unterhalb der MAX-Bauteiltemperatur einzustellen.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch einen verbrennungsmotorisch angetriebenes Fahrzeug, das nach einem Verfahren mit den zuvor genannten Merkmalen betreibbar ist, mit einem Verbrennungsmotor, der mindestens einen Zylinder, in dem ein Brennraum gebildet ist, der mindestens einen Kolben, der den Brennraum auf einer Seite beweglich begrenzend im Zylinder bewegbar angeordnet und mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und der mindestens ein im Brennraum angeordnetes Bauteil umfasst, und mit mindestens einer dem Verbrennungsmotor zugeordneten Motorsteuerung, durch die für jeden Betriebspunkt des Verbrennungsmotors zumindest im Bereich höherer Last eine optimale Verbrennungsschwerpunktlage steuerbar ist und durch die eine IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und eine auf das Bauteil wirkende IST-Brennraumtemperatur im Brennraum, beide insbesondere in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunktes des Verbrennungsmotors, ermittelbar ist.
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Der Verbrennungsmotor kann einen direkt einspritzenden Otto-Motor umfassen oder einen Diesel-Motor.
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Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug mindestens ein im Brennraum angeordnetes und mit dem Brennraum verbundenes Einlassventil, mindestens ein im Brennraum angeordnetes und mit dem Brennraum verbundenes Auslassventil, mit mindestens eine mit dem mindestens einen Einlassventil zusammenwirkende Einlassnockenwelle, die durch die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors antreibbar ist und/oder mindestens eine mit dem mindestens einen Auslassventil zusammenwirkende Auslassnockenwelle umfasst, die durch die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors antreibbar ist.
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Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Bauteil einen Injektor umfasst, der mit einer Injektorspitze in den Brennraum hineinragt und durch den Treibstoff in den Brennraum zuführbar sowie zündbar ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 Ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 Ein Diagramm des Ventilhubs des Einlassventils bei optimaler Verbrennungsschwerpunktlage und bei einem späteren Öffnungswinkel und Schließwinkel.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bauteilschutz eines in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bauteils. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Motorsteuerung, bei der in einem Schritt 101 für jeden Betriebspunkt des Verbrennungsmotors zumindest im Bereich höherer Last eine optimale Verbrennungsschwerpunktlage steuerbar ist.
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Darüber hinaus ist durch die Motorsteuerung eine IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und eine auf das Bauteil wirkende IST-Brennraumtemperatur im Brennraum ermittelbar. Das Ermitteln der IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und der auf das Bauteil wirkenden IST-Brennraumtemperatur im Brennraum ist ermittelbar in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunkts des Verbrennungsmotors. Das Ermitteln kann ein reales Messen durch ein verbautes reales Sensormittel, wie Thermoelement umfassen oder ein Berechnen mittels mathematischer Modellierung und/oder ein Abgleichen eines in der Motorsteuerung hinterlegten betriebspunktabhängigen Kennfelds.
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Wenn das Ermitteln der IST-Bauteiltemperatur des Bauteils und der auf das Bauteil wirkenden IST-Brennraumtemperatur im Brennraum im Schritt 101 ein Abgleichen eines in der Motorsteuerung hinterlegten betriebspunktabhängigen Kennfelds umfasst, kann in einem vorhergehenden Schritt 100 Fahrzustandsdaten an einem Prüfstand aufgenommen und in der Motorsteuerung hinterlegt werden, um das in der Motorsteuerung hinterlegte betriebspunktabhängige Kennfeld zu erzeugen.
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Darüber hinaus wird im Schritt 101 durch die Motorsteuerung erfasst, ob die IST-Bauteiltemperatur eine kritische MAX-Bauteiltemperatur erreicht oder überschreitet. Wenn erfasst wird, dass die IST-Bauteiltemperatur des Bauteils die kritische MAX-Temperatur des Bauteils erreicht oder überschreitet, wird durch die Motorsteuerung im Schritt 102 die IST-Brennraumtemperatur im Brennraum reduziert. Hierzu werden im Schritt 102 der IST-Druck im Brennraum zum Zeitpunkt einer Zündung eines Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum reduziert. Konkret wird hierzu ein Öffnungswinkel und ein Schließwinkel eines im Brennraum angeordneten Einlassventils des Verbrennungsmotors - bezogen auf einen Gradkurbelwinkel einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors - hin zu einem späteren Öffnungswinkel und einem späteren Schließwinkel verschoben. Ergänzend oder alternativ hierzu, kann im Schritt 102 ein Öffnungswinkel und ein Schließwinkel eines mit dem Brennraum verbundenen Auslassventils des Verbrennungsmotors hin zu einem früheren Öffnungswinkel und einem früheren Schließwinkel verschoben werden.
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Die beiden zuvor genannten Mechanismen können durch das Verschieben einer mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenen Einlassnockenwelle, die am Einlassventil abgestützt ist und/oder ein Verschieben einer Auslassnockenwelle, die mit der Kurbelwelle verbunden ist und an dem Auslassventil abgestützt ist, erzielt werden.
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Das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels des Einlassventils hin zu einem späteren Öffnungswinkel und Schließwinkel, bzw. das Verschieben eines Öffnungswinkels und eines Schließwinkels des Auslassventils hin zu einem früheren Öffnungswinkel und Schließwinkel kann in einem einzigen Schritt zu einem maximal möglichen späteren Öffnungswinkel und späteren Schließwinkel, bzw. früheren Öffnungswinkel und früheren Schließwinkel erfolgen oder schrittweise, bis dieser maximale Öffnungswinkel, bzw. Schließwinkel erreicht wird.
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Die IST-Bauteiltemperatur wird auch nach Einleiten der zuvor genannten Maßnahmen zur Senkung der IST-Brennraumtemperatur im Brennraum weiter durch die Motorsteuerung überwacht. Wenn durch die Motorsteuerung erfasst wird, dass die IST-Bauteiltemperatur des Bauteils in allen für das Bauteil kritischen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors unterhalb der kritischen MAX-Bauteiltemperatur des Bauteils liegt, kann in einem Schritt 103 der spätere Öffnungswinkel und der spätere Schließwinkel des Einlassventils und/oder der frühere Öffnungswinkel und der frühere Schließwinkel des Auslassventils zurück in die ursprüngliche Position der optimalen Verbrennungsschwerpunktlage überführt werden.
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2 zeigt den Ventilhub eines Einlassventils zwischen einem oberen Totpunkt der Kurbelwelle und einem unteren Totpunkt der Kurbelwelle. Das Verschieben des Öffnungswinkels und des Schließwinkels dahingehend, dass der Schließwinkel mit dem unteren Totpunkt zusammenfällt, führt zu einer Erhöhung des Liefergrads. Dieses führt zu einem geringeren Ladedruckbedarf und somit zu einer geringeren Verdichtungsendtemperatur sowie einem geringeren IST-Druck im Brennraum zum Zeitpunkt der Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination bei der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100-103
- Verfahrensschritte
