DE19922607C2 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit variabler Ventilzeitsteuerung (valve timing) und mit einer Einlaßventil-Maskenanordnung mit einer angrenzend an den Zy­ linderkopf der Maschine an einem Abschnitt des Einlaßventil­ sitzes angeordneten Leitmaske (pilot mask).

Die US 4 932 378 zeigt eine Brennkraftmaschine mit wenig­ stens einem Zylinder, einem Kolben, einer Kurbelwelle, einer den Kolben und die Kurbelwelle miteinander verbindenden Pleuelstange, einem Ansaugkrümmer, Einlass- und Auslass- Tellerventilen zur Versorgung des Zylinders, einem Zylinder­ kopf, der so auf dem Zylinderblock montiert ist, dass er den Zylinder schließt, wobei der Zylinderblock wenigstens eine Einlassöffnung mit einem Ventilsitz für das Einlassventil hat, eine Nockenwelle zum Betätigen wenigstens eines Ein­ lassventils und einen Nockenwellenantrieb für den Drehan­ trieb der Nockenwelle und für eine Einstellung der Drehwin­ kelzeitsteuerung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, wobei die Nockenwelle eine Basiszeitsteuerung hat. Die US 4 932 378 beschäftigt sich damit, miteinander gekoppelte Ventile in den Einlasswegen der Zylinder in bestimmter Weise aufeinander abzustimmen, um die Beladung der Zylinder zu op­ timieren. Eine Leitmaske an den Einlassöffnungen der Zylin­ der ist nicht vorgesehen.

Die US 4 974 566 offenbart eine Brennkraftmaschine mit we­ nigstens einem Zylinder, einem Kolben, einer Kurbelwelle, einer den Kolben und die Kurbelwelle miteinander verbinden­ den Pleuelstange, einem Ansaugkrümmer, Einlass- und Auslass- Tellerventilen zur Versorgung des Zylinders, einem Zylinder­ kopf, der so auf dem Zylinderblock montiert ist, dass er den Zylinder schließt, wobei der Zylinderblock wenigstens eine Einlassöffnung mit einem Ventilsitz für das Einlassventil hat, sowie mit einer mit dem Ventilsitz integral ausgebilde­ ten, um den Ventilsitz herum angeordneten und in den Zylin­ der ragenden Leitmaske. Die Ventile werden von einer mecha­ nisch-hydraulischen Einrichtung so betätigt, dass sie sich entsprechend der Vorgabe einer Motorsteuerung bis zu zwei unterschiedlichen maximalen Abhebewegen öffnen. Im "Normal­ fall" öffnen sich die Einlassventile bis zum Maximalhub M2, welcher größer ist als die Höhe der Leitmaske. Der zweite Maximalhub M1 ist dagegen kleiner und auf die Höhe der Leit­ maske begrenzt. In dem Betriebszustand, in dem der Ventilhub durch M1 begrenzt ist, ist demnach während des gesamten Ven­ tilhubes die Leitmaske wirksam. Zur Erzeugung des Öffnungs­ verhaltens mit unterschiedlichen Maximalamplituden wird bei der US 4 974 566 eine komplizierte Betätigungseinrichtung mit verschiedenen Ansteuerungssignalen benötigt. Hinsicht­ lich der Zeitsteuerung werden die Ventile in den beiden durch die Maximalhübe M1 und M2 charakterisierten Betriebs­ zuständen so betrieben, dass sie zu gleichen Zeiten bezogen auf den Motorzyklus die maximale Öffnungsstellung erreichen.

Je größer bei Betrieb einer Brennkraftmaschine die Abgasver­ dünnung ist, umso mehr wird die Emission von Stickoxiden (NOx) reduziert. Gleichzeitig kann dabei aber auch der uner­ wünschte Effekt einer Emissionserhöhung (feedgas emissions) unverbrannter Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide auftre­ ten. Die vorliegende Erfindung schlägt eine Brennkraftma­ schine vor, bei deren Betrieb neben einem verringerten Kraftstoffverbrauch gleichzeitig die Emission von Stickoxi­ den und Kohlenwasserstoffen reduziert wird. Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist aus Fig. 4 der beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In Fig. 4a ist eine progressive Verzögerung eines Ventiltimings von einem als Basistiming bezeichneten Punkt bis zu einer Ventiltiming- Verzögerung von 46 Kurbelwellendrehungs-Graden (nach hinten verstellt) dargestellt. Die progressive Ventiltiming- Verzögerung hat gleichzeitig eine stetige Reduzierung der aus der Brennkraftmaschine austretenden NOx-Emissionen zur Folge.

Aus Fig. 4b ist ersichtlich, daß der bremslastspezifische Kohlenwasserstoff (BSHC) und das bremslastspezifische Koh­ lenmonoxid (BSCO) gemeinsam mit dem bremslastspezifischen NOx abnehmen, wenn das Ventil- oder Nockenwellentiming ent­ sprechend dem Plot von Fig. 4a verzögert wird. Aus Fig. 4c ist ersichtlich, daß der Koeffizient einer Veränderung des indizierten mittleren Arbeitsdruckes IMEP (indicated mean effective pressure), also mit anderen Worten die Konstanz des erzeugten Zylinderdruckes über den Betriebsbereich, im wesentlichen gleich bleibt, wenn das Nockenwellentiming ge­ genüber dem Basistiming bis zu den gesamten 46 Grad verzö­ gert wird. Versuche haben gezeigt, daß mit einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung eine unerwartete Feedgas-NOx-Reduzie­ rung um bis zu 70% erzielt werden kann.

Eine NOx-Unterdrückung tritt bei einer progressiven Verzöge­ rung des Ventiltimings im wesentlichen deshalb auf, weil da­ bei der übrige Abgasanteil innerhalb des Verbrennungsraumes erheblich ansteigt. Dies würde normalerweise zu unerwünsch­ ten Ergebnissen führen, nämlich zu Fehlzündungen oder zu ei­ ner ungleichmäßigen Verbrennung. Überraschenderweise kann aber die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine den hohen rest­ lichen Anteil tolerieren, weil eine potentielle Verschlech­ terung der Verbrennungsqualität durch die Zunahme der La­ dungsbewegung kompensiert wird bzw. die Zunahme der Ladungs­ bewegung einer Verschlechterung der Verbrennungsqualität entgegenwirkt. Diese vergrößerte Ladungsbewegung stellt ei­ nen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung dar.

Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine, vorzugsweise eine Viertakt-Hubkolbenbrennkraftmaschine, weist einen Zylinder­ block mit wenigstens einem Zylinder, einem Kolben, eine Kur­ belwelle, eine den Kolben und die Kurbelwelle verbindende Pleuelstange, einen Ansaugkrümmer sowie den Zylinder versor­ gende Einlaß- und Auslaßtellerventile auf. Weiterhin weist die Brennkraftmaschine einen Zylinderkopf auf, welcher so auf den Zylinderblock montiert ist, daß er den Zylinder schließt. Der Zylinderblock weist wenigstens eine Einlaßöff­ nung mit einem Ventilsitz für das Einlaßventil auf. Eine Leitmaske (pilot mask), die den Einlaßventilsitz umgibt und bis in den Zylinder ragt, erhöht den Drehimpuls der in den Maschinenzylinder eintretenden Ladung. Die Nockenwelle dient dazu, das Einlaßventil zu betätigen. Über einen Nockenwel­ lenantrieb wird die Nockenwelle gedreht und ein Rotationsti­ ming der Nockenwelle in bezug auf die Kurbelwelle einge­ stellt. Die Nockenwelle arbeitet mit einem Basistiming. Der Nockenwellenantrieb wird über eine Steuereinrichtung so ge­ steuert, daß die Nockenwelle derart drehpositioniert wird, daß der Abhebeweg des Einlaßventils und die Höhe der Leit­ maske annähernd gleich sind, wenn sich der Kolben im Punkt seiner größten Geschwindigkeit während des Ansaughubes be­ wegt.

Der Nockenwellenantrieb wird erfindungsgemäß derart gesteu­ ert, daß der Einlaß-Abhebeweg bei dem Basistiming der Noc­ kenwelle annähernd 80% seines maximalen Abhebeweges in dem Punkt der maximalen Kolbengeschwindigkeit erreicht, während der Einlaßventil-Abhebeweg in dem Betriebspunkt, bei dem ei­ ne maximale Nockenwellenverzögerung auftritt, nur annähernd gleich der Leitmaskenhöhe in dem Punkt maximaler Kolbenge­ schwindigkeit ist. Somit tritt der maximale Einlaßventil- Abhebeweg geringfügig hinter dem Punkt maximaler Kolbenge­ schwindigkeit auf.

Bei einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfin­ dung kann weiterhin ein Ladungsbewegungs-Steuerventil vorge­ sehen sein, welches durch die Steuervorrichtung dahingehend betrieben wird, daß der Drehimpuls der in den Zylinder ein­ tretenden Ladung weiter modifiziert wird. Das Ladungsbewe­ gungs-Steuerventil kann durch die Steuervorrichtung so be­ trieben werden, daß das Ventil während eines Betriebes mit geringen Belastungen in Schließstellung und während eines Betriebes mit mittleren bis vollen Belastungen in Öffnungs­ stellung ist.

Der Nockenwellenantrieb wird über die Steuervorrichtung so betätigt, daß das Ventiltiming um annähernd 40 bis 50 Grad gegenüber dem Basistiming verzögert wird, wann immer sich der Einlaßventil-Abhebeweg der Maskenhöhe bei dem Punkt der maximalen Kolbengeschwindigkeit nähert.

Erfindungsgemäß kann weiterhin ein Brennstoffliefersystem für die Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Das Brenn­ stoffliefersystem wird durch die Steuervorrichtung so be­ trieben, daß die Brennkraftmaschine mit ausreichendem Brenn­ stoff versorgt wird, um eine brennstoffarme Verbrennung wäh­ rend normaler Betriebsbedingungen und eine stöchiometrische Verbrennung während einer Regeneration einer der Brennkraft­ maschine zugeordneten NOx-Falle zu erzielen. Der Nockenwel­ lenantrieb kann über die Steuervorrichtung derart betätigt werden, daß das Nockenwellentiming auf einem annähernd kon­ stanten Wert sowohl während einer mageren als auch während einer stöchiometrischen Verbrennung gehalten wird, wenn das Nockenwellentiming bei einer bestimmten Motordrehzahl und -belastung eingestellt worden ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann für den Betrieb sowohl der Einlaß- als auch der Auslaßventi­ le eines bestimmten Zylinders eine einzige Nockenwelle ver­ wendet werden.

Vorteilhaft bei der Erfindung ist die Möglichkeit einer si­ multanen Steuerung von NOx, unverbrannten Kohlenwasserstof­ fen und Kohlenmonoxid bei gleichzeitig vorhandener annehmba­ rer Verbrennungsqualität und guter Kraftstoffökonomie.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß mit einer Saugkanaleinsprit­ zung (port-type fuel injection) ein Brennstoffwirkungsgrad erzielbar ist, welcher demjenigen vergleichbar ist, der bei einer direkten Zylinder-Kraftstoffeinspritzung erreicht wer­ den kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftma­ schine mit einem Nockenwellentiming und einem La­ dungsbewegungs-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 einen Zylinderkopf mit einer um das Einlaßventil herum angeordneten Leitmaske;

Fig. 3 Erläuterungen zum Ventiltiming und zur Maskengeome­ trie gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 mehrere Betriebsparameter einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine Maschine mit einem Verbrennungssystem und einem einzigen Auslaß­ ventil gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer Maschine ge­ mäß Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf eine Maschine mit zwei Auslaßventilen gemäß der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer Maschine ge­ mäß der Fig. 7;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Zylin­ derkopfes der Fig. 2;

Fig. 10 eine Teil-Vertikalschnittansicht des Zylinderkopfes der Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie 10-10 der Fig. 2, und

Fig. 11 eine Teil-Vertikalschnittansicht des Zylinderkopfes der Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie 11-11 der Fig. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Maschine 10 einen Zy­ linderblock 12, welcher einen Zylinder 14 enthält, in wel­ chem ein Kolben 16 hin- und herbeweglich montiert ist. Der Kolben 16 ist mit einer Kurbelwelle 18 mittels einer Pleuel­ stange 20 verbunden. Ein Zylinderkopf 22 ist entweder an ei­ nem Ansaugkrümmer 26 und einem Abgaskrümmer 28 befestigt oder mit diesem integral verbunden. Die Maschine verlassende Auspuffgase strömen durch eine Auslaßöffnung 38 und dann zu einer Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 30.

Die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 30 kann entweder als NOx-Falle, als NOx-Katalysator, als Dreiwegekatalysator, als Thermoreaktor oder als andere Art einer den Fachleuten be­ kannten Emissionskontrolleinrichtung ausgebildet sein. In dem Fall, daß eine NOx-Falle in Verbindung mit einer Maschi­ ne gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, kann das Luft/Brennstoff-Verhältnis von mager bis stöchiometrisch gesteuert werden, um so eine verbesserte Brennstoffökonomie in Verbindung mit der Möglichkeit der Reinigung der NOx- Falle zu schaffen.

Die Strömung der Ansaugluft und des Brennstoffes in den Zy­ linder 14 wird mittels eines Einlaßventils 32 gesteuert, welches mittels eines Kipphebels 56, einer Stößelstange 58 und einer Nockenwelle 54 betätigt wird. Die Nockenwelle 54 könnte an irgendeiner von einer Vielzahl von Stellen inner­ halb der Maschine 10 montiert sein. Ferner könnten Rollen­ fingerfolger oder direkt wirkende Stößeltassen oder auch an­ dere Arten von Ventilbetätigungseinrichtungen bei einem Sy­ stem gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden. Weiter könnten zwei Nockenwellen vorgesehen sein, von denen die eine die Einlaßventile die andere die Auslaßventile be­ tätigt.

Der Antrieb der Nockenwelle 54 erfolgt über einen Nockenwel­ lenantrieb 62, dem eine Steuerung 64 zugeordnet ist. Das Ro­ tationstiming der Nockenwelle 54 wird gegenüber der Kurbel­ welle 18 eingestellt. Die Nockenwelle 54 hat ein Basisti­ ming, bei dem das Einlaßventil 32 80% des maximalen Abhebe­ weges annähernd in dem Punkt maximaler Kolbengeschwindigkeit erreicht. Diese Beziehung zwischen dem Einlaßventil- Abhebeweg und der Kolbengeschwindigkeit wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 3 erläutert.

Die Steuerung 64, welche als elektronische Maschinensteue­ rung ausgebildet ist, empfängt eine Vielzahl von Eingaben, wie etwa die von einem Krümmer-Absolutdrucksensor 44. Die Steuerung 64 betreibt den Nockenwellenantrieb 62 und ein La­ dungsbewegungs-Steuerventil 42 so, daß ein hoher Pegel eines restlichen Abgasanteils in dem Verbrennungsraum zugelassen wird, der durch den Kolben 16 und den Zylinderkopf 22 defi­ niert wird, und zwar in Verbindung mit einer annehmbaren Verbrennungsstabilität. Fig. 3 zeigt, warum das möglich ist. Fig. 3 ist ein Plot eines Basis-Nockenwellentimings, eines verzögerten Nockenwellentimings und der Kolbengeschwindig­ keit, alle über dem Kurbelwinkel. Wenn die Maschine mit ei­ nem Basistiming betrieben wird, dann ist der Einlaßventil- Abhebeweg vor dem Punkt, bei welchem die Geschwindigkeit des Kolbens 16 seinen höchsten Wert erreicht, in Übereinstimmung mit der Maskenhöhe. Wenn jedoch die Nockenwelle 54 in eine verzögerte Position eingestellt ist, die in Fig. 3 etwa 46 Kurbelwellen-Grade beträgt, dann ist der Abhebeweg des Ein­ laßventils 32 mit der Höhe der Leitmaske 48 (die in den Fig. 2 sowie 9 bis 11 gezeigt ist) erst kurz nachdem der Kolben 16 seine maximale Geschwindigkeit erreicht hat in Überein­ stimmung. Dieses bewirkt, daß eine große Menge der in den Zylinder eintretenden Luft mittels der Leitmaske 48 zu einem höheren Drehimpuls gezwungen wird.

Die Maske 48 wird als eine Leitmaske bezeichnet, weil die Höhe der Maske nur etwa 30 bis 40% des gesamten Abhebeweges des Einlaßventils 32 beträgt. Dies ist günstig, weil die Maske 48 den Strom einer frischen Ladung in den Zylinder 14 nicht wesentlich beschränkt, wenn die Maschine 10 mit in der Normalposition oder in der Basistiming-Position befindlicher Nockenwelle betrieben wird. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, weil, wie oben erwähnt wurde, das Einlaßventil 32 über den Punkt hinaus, bis zu welchem es von der Maske abgedeckt wird, und vor dem Zeitpunkt, bei welchem der Kolben 16 seine maximale Geschwindigkeit erreicht, öffnet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Maske 48 einen um ei­ nen Teil des Einlaßventilsitzes 46 herum ausgebildeten Damm. Mit nur wenigen Millimetern zwischen dem Teller des Einlaß­ ventils 32 und der Maske 48 wird sich die in den Zylinder 14 eintretende Luft wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt bewegen.

Fig. 5 zeigt eine Maschine mit einem CMCV 42 (CMCV = charge motion control valve = Ladungsbewegungs-Steuerventil), einer Brennstoffeinspritzdüse 50, zwei Einlaßventilen 32 und einem einzigen Auslaßventil 34. Eine Zündkerze 52 startet die Ver­ brennungsvorgänge innerhalb des Zylinders 14. Die Maske 48 wird so eingesetzt, daß Luft, die durch jedes der Einlaßven­ tile 32 der Fig. 5 hindurchströmt, eine Überschlagbewegung innerhalb des Zylinders 14 verursacht. Diese Überschlagbewe­ gung ist in Fig. 6 gezeigt. Wie oben beschrieben wurde, ver­ stärkt die Maske 48 die Ladungsbewegung, wenn die Nockenwel­ le 54 in einer verzögerten Position betrieben wird, bewirkt jedoch nur eine kleine Behinderung der Strömung, wenn die Nockenwelle 54 mit ihrem Basistiming betrieben wird, und zwar wegen der Abweichung bei der Synchronisierung zwischen der Kolbengeschwindigkeit und der Ventilöffnungsposition.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausgestaltung mit zwei Auslaßventi­ len 34, zwei Einlaßventilen 32 und einer Maske 48, die so geschnitten ist, daß sie vorzugsweise mit dem Einlaßventil 32 zusammenwirkt, welches näher bei der Brenn­ stoffeinspritzdüse 50 angeordnet ist. Dies erzeugt ein Wir­ belmuster, wie in Fig. 8 gezeigt ist. In jedem Fall wird man eine Nockenwellenverzögerung bei geringen bis mittleren Be­ lastungen einsetzen, wo es nicht erforderlich ist, die höch­ ste Ausgangsleistung von der Maschine zu erzielen. Als Er­ gebnis zeigt sich, daß es möglich ist, die Leitmaske und, falls erwünscht, das CMCV 42 für eine noch größere Ladungs­ bewegungssteuerung etwa bei Leerlauf und sehr geringer Be­ lastung zu verwenden. Bei höheren Ausgangsleistungen wird das CMCV 42 geöffnet und das Nockenwellentiming gegebenen­ falls in die Basisposition verstellt, so daß die Leitmaske 48 nicht länger einen signifikanten Effekt auf die in den Zylinder 14 eintretende Strömung hat.

Die Steuerung 64 steuert die Brennstoffeinspritzdüsen 50 so, daß die Maschine ausreichend mit Brennstoff versorgt wird, um eine magere Verbrennung während normaler Betriebsbedin­ gungen und eine stöchiometrische Verbrennung während einer Regeneration der NOx-Falle 30, welche der Maschine 10 zuge­ ordnet ist, zu erzielen.

Mit der Steuerung 64 wird der Nockenwellenantrieb 62 so be­ trieben, daß dann, wenn das Timing der Nockenwelle 54 bei jeder beliebigen Maschinengeschwindigkeit und -belastung einmal eingestellt ist, das Timing der Nockenwelle 54 sowohl während eines Magerbetriebes als auch während einer stöchio­ metrischen Verbrennung auf einem annähernd konstanten Wert gehalten wird.

Claims (18)

1. Brennkraftmaschine, insbesondere Viertakt-Hubkolben­ brennkraftmaschine, mit einem Zylinderblock (12) mit we­ nigstens einem Zylinder (14), einem Kolben (16), einer Kurbelwelle (18), einer den Kolben (16) und die Kurbel­ welle (18) miteinander verbindenden Pleuelstange (20), einem Ansaugkrümmer (26) sowie Einlaß- und Auslaß- Tellerventilen (32; 34) zur Versorgung des Zylinders (14), wobei diese Maschine weiterhin aufweist:
einen Zylinderkopf (22), der so auf den Zylinderblock (12) montiert ist, daß er den Zylinder (14) schließt,
wobei der Zylinderblock (12) wenigstens eine Einlaßöff­ nung mit einem Ventilsitz für das Einlaßventil (32) hat;
eine mit dem Zylinderkopf (22) integral ausgebildete, um den Ventilsitz herum angeordnete und bis in den Zylinder (14) ragende Leitmaske (48);
eine Nockenwelle (54) zum Betätigen wenigstens des Ein­ laßventils (32);
einen Nockenwellenantrieb (62) für den Drehantrieb der Nockenwelle (54) und für eine Einstellung des Rotati­ onstimings (der Drehwinkelzeitsteuerung) der Nockenwelle (54) gegenüber der Kurbelwelle (18), wobei die Nocken­ welle (54) ein Basistiming hat; und
eine Steuerung (64) zum Betreiben des Nockenwellenan­ triebes (62) derart, daß die Nockenwelle (54) so dreh­ positioniert wird, daß der Abhebeweg des Einlaßventils (32) und die Höhe der Leitmaske (48) annähernd gleich sind, wenn sich der Kolben (16) im Punkt seiner größten Geschwindigkeit während des Ansaughubes bewegt,
wobei die Höhe der Leitmaske kleiner ist als der maxima­ le Abhebeweg des Einlaßventils.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerung (64) den Nockenwellenantrieb (62) so betreibt, daß bei dem Basistiming der Nockenwelle (54) der maximale Abhebeweg des Einlaßventils (32) ge­ ringfügig hinter dem Punkt der maximalen Kolbengeschwin­ digkeit auftritt.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch ein Ladungsbewegungs-Steuerventil (42), wel­ ches durch die Steuerung (64) in einer Weise betrieben wird, daß der Drehimpuls der in den Zylinder eintreten­ den Ladung (Ladeluft) weiter abgewandelt wird.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ladungsbewegungs-Steuerventil (42) durch die Steuerung (64) so betrieben wird, daß das Ventil (42) während eines Betriebes mit geringen Belastungen geschlossen und während eines Betriebes mit mittleren bis vollen Maschinenbelastungen geöffnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leitmaske (48) die Strö­ mung über das Einlaßventil (32) hinaus lenkt, bis das Einlaßventil (32) bis zu einem Maß größer als etwa 30 bis 40% seines gesamten Abhebeweges geöffnet hat.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung (64) den Nocken­ wellenantrieb (62) so betreibt, daß das Ventiltiming um annähernd 40 bis 60% gegenüber dem Basistiming verzö­ gert ist, wann immer der Abhebeweg des Einlaßventils (32) sich im Punkt maximaler Kolbengeschwindigkeit der Maskenhöhe nähert.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ge­ kennzeichnet durch ein Brennstoff-Zuliefersystem, wel­ ches durch die Steuerung (64) so betrieben wird, daß die Maschine mit ausreichend Brennstoff versorgt wird, um während normaler Betriebsbedingungen eine brennstoffarme Verbrennung zu erzielen und während einer Regeneration einer der Maschine (10) zugeordneten NOx-Falle (30) eine stöchiometrische Verbrennung zu erzielen.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net daß die Steuerung (64) den Nockenwellenantrieb (62) so betreibt, daß wenn einmal das Nockenwellentiming bei irgendeiner bestimmten Maschinengeschwindigkeit und -belastung eingestellt worden ist, das Nockenwellenti­ ming sowohl während der mageren als auch während der stöchiometrischen Verbrennung annähernd bei einem kon­ stanten Wert gehalten wird.

9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Leitmaske (48) über etwa 180 Winkelgrade um die Peripherie des Tellers die­ ses Einlaßventils (32) herum erstreckt.

10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung (64) den Nocken­ wellenantrieb (62) so betreibt, daß der maximale Abhebe­ weg des Einlaßventils (32) auftritt, wenn die Kolbenge­ schwindigkeit auf etwa 80% von dessen maximaler Ge­ schwindigkeit abgenommen hat.

11. Brennkraftmaschine, insbesondere Viertakt- Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem Zylinderblock (12) mit wenigstens einem Zylinder (14), einem Kolben (16), einer Kurbelwelle (18), einer den Kolben (16) und die Kurbelwelle (18) miteinander verbindenden Pleuel­ stange (20), einem Ansaugkrümmer (26) sowie Einlaß- und Auslaß-Tellerventilen(32; 34) zur Versorgung des Zylin­ ders (14), wobei diese Maschine (10) weiterhin aufweist:
einen Zylinderkopf (22), der so auf dem Zylinderblock (12) montiert ist, daß er den Zylinder (14) schließt,
wobei der Zylinderblock (12) wenigstens eine Einlaßöff­ nung mit einem Ventilsitz für das Einlaßventil (32) hat;
eine um den Ventilsitz herum angeordnete und bis in den Zylinder (14) ragende Leitmaske (48);
wenigstens eine Nockenwelle (54) zum Betätigen der Ein­ laß- und Auslaßventile (32; 34);
einen Nockenwellenantrieb (62) zum Drehantrieb der Noc­ kenwelle (54) und zum Einstellen des Rotationstimings der Nockenwelle (54) gegenüber der Kurbelwelle (18), wo­ bei die Nockenwelle (54) ein Basistiming hat;
ein Ladungsbewegungs-Steuerventil (42); und
eine Steuerung (64) zum Betreiben des Nockenwellenan­ triebes (62) und des Bewegungs-Steuerventils (42) der­ art, daß wahlweise der Drehimpuls der Ansaugladung er­ höht wird, wobei die Steuerung (64) die Nockenwelle (54) so drehpositioniert, daß der Abhebeweg des Einlaßventils (32) und die Höhe der Leitmaske (48) annähernd gleich sind, wenn sich der Kolben (16) im Punkt seiner größten Geschwindigkeit während des Ansaughubes bewegt,
wobei die Höhe der Leitmaske kleiner ist als der maxima­ le Abhebeweg des Einlaßventils.

12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Brennstoffzuliefersystem, welches durch die Steuerung (64) so betrieben wird, daß die Maschine (10) mit ausreichend Brennstoff versorgt wird, um eine magere Verbrennung während normaler Betriebsbedingungen und ei­ ne stöchiometrische Verbrennung während einer Regenera­ tion einer der Maschine (10) zugeordneten NOx-Falle zu erzielen.

13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie zwei Einlaßventile (32) je Zylin­ der (14) aufweist.

14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Einlaßventile (32) mit einer Maske (48) versehen sind.

15. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (14) ein ein­ ziges Auslaßventil (34)aufweist.

16. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines der Einlaßventile (32) mit einer Maske (48) versehen ist.

17. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch zwei Einlaßventile (32), wobei nur eines dieser Einlaßventile mit einer Maske versehen ist und das andere dieser Einlaßventile über einen Sekundär­ kanal mit Luft versorgt wird, welcher eine Einlaßdrossel zum Steuern der Luftströmung durch den Sekundärkanal hat.

18. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsbewegungs- Steuerventil (42) während des Leerlauf- und Niederlast­ betriebes geschlossen und während des Betriebes der Ma­ schine (10) mit hohen Belastungen geöffnet ist.