DE3520872A1 - Verfahren zur verschleissminderung der steuereinrichtungen bei brennkraftmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur verschleissminderung der steuereinrichtungen bei brennkraftmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschleißminderung der Steuereinrichtungen bei Brennkraftmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den heute bekannten Verbrennungsmotoren wird der Ladungswechsel, d.h. das Einbringen der frischen Ladung in den Brennraum des Zylinders und das Entfernen der entspannten Brenngase, insbesondere bei Viertakt-Dieselmotoren, über bis zu vier im Brennraum angeordnete Ventile durchgeführt. Dabei erstreckt sich das Ansaugen der Ladung und das Ausschieben der Brenngase durch den Kolben über je einen Hub des Kolbens. Zur Steuerung dienen dabei Ventile, die im Kompressionsteil des Brennraums angeordnet sind und daher einer entsprechend hohen Wärme- und Druckbeanspruchung unterworfen sind. Diese werden üblicherweise über Zwangs-Getriebe mit durch Federn erzeugten Kraftschluß von Nocken angetrieben, wobei die Nocken auf einer Nockenwelle angeordnet werden, deren Drehwinkel und Drehzahl der Hälfte des Drehwinkels und der Drehzahl der Kurbelwelle entspricht, da sich ein Arbeitspiel auf zwei Umdrehungen verteilt.
Das Prinzip der Anwendung von nockenbeaufschlagten Ventilen zur Durchführung des Ladungs-
wechseis bei Brennkraftmaschinen ist schon bei den ersten Brennkraftmaschinen angewendet worden und ist bis heute neben der Schieber- und der Schlitzsteuerung das hauptsächlich verwendete Steuerprinzip bei Brennkraftmaschinen.
Dabei ist wegen der hohen Wärme- und Stoßbelastung die Ausfallzeit von derartigen Brennkraftmaschinen infolge notwendiger Reparaturen und Wartung der Ventile erheblich. Dies ist insbesondere bei Viertakt-Dieselmotoren, wie sie im Schiffsbau Verwendung finden, der Fall. Aufgrund steigender Kosten für den Aufwand an Wartungspersonal erweist sich die Notwendigkeit der Wartung und Reparatur der Steuereinrichtungen von Brennkraftmaschinen immer mehr als Nachteil. Dabei ist gleichzeitig festzustellen, daß die Qualitäten der Kraftstoffe, z.B. bei Kraftstoffen für Schiffsdiesel, abnehmen und die Qualität von Benzinkraftstoffen aufgrund der Anfälligkeit der Steuereinrichtungen von Brennkraftmaschinen durch Bleizugaben hochgehalten werden, was aus Umweltgründen als nachteilig angesehen wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verschleißminderung der Steuereinrichtungen bei Brennkraftmaschinen und eine Vorrichtung hierzu zu schaffen, derart, daß
es möglich wird, bei Brennkraftmaschinen die Standzeiten der Steuereinrichtungen zu erhöhen, die Wärme- und Druckbelastungen für die Steuereinrichtungen der Frischgemisch- und der Abgasstrommengeneinrichtungen zu verringern, die Steuer- und Regeleinrichtungen für die Frischgemisch- und für die Abgasseite untereinander austauschbar auszubilden, den Frischluftbzw, den Frischgemischstrom zur Kühlung des Auslaßventils des Brennraums zu verwenden, den Wartungsaufwand durch einfache und montagefreundliche Anordnung der Steuereinrichtungen und durch Verminderung der Anzahl der Brennraumventile zu verringern und die Steuereinrichtungen so auszubilden, daß auch Kraftstoffe von geringerer Qualität in derartigen Brennkraftmaschinen Verwendung finden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verschleißminderung der Steuereinrichtungen von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Viertakt-Dieselmotoren, mit einem oder mehreren Zylindern mit jeweils einem Brennraum gelöst, nach dem vorgesehen ist, daß
(a) eine Zuführung eines Frischluft- oder Frischgasgemischstromes und eine Abführung eines Abgasstromes in den bzw. aus dem Brennraum eines Zylinders über eine gemeinsame Brennraumöffnung
des Brennraumes des Zylinders durchgeführt wird,
(b) die Brennraumöffnung, die über ein Steuerventil zur Regelung der Durchflußmenge des Frischluft-, Frischgasgemisch oder Abgasstromes querschnittsveränderlich und vollständig verschließbar ausgebildet ist, entsprechend den an sich bekannten Zweitakt- oder Viertakt-Ladungswechsel-Einlaß- bzw. -Ausschubvorgängen geöffnet und geschlossen wird,
(c) eine Mengenregelung des zuzuführenden Frischluft- oder Frischgasgemischstromes über eine im Bereich des Steuerventils der Brennraumöffnung in einer Frischladungszuführungsleitung angeordnete Regeleinrichtung durchgeführt wird, und
(d) eine Mengenregelung des abzuleitenden Abgasstromes über eine im Bereich des Steuerventils der Brennraumöffnung in einer Abgasabführungsleitung angeordnete Regeleinrichtung durchgeführt wird.
Bei der Anwendung dieses Verfahrens in Brennkraftmaschinen ist es möglich, die Beanspruchung der Steuereinrichtungen wesentlich zu verringern. Zunächst steht dem Konstrukteur einer derartigen Brennkraftmaschine für die Anordnung und Auslegung des einzigen Ventils im Brennraum die doppelte
oder vierfache Fläche wie bei den bekannten Brennkraftmaschinen zur Verfügung, da ein Ventil anstelle von zwei oder vier Ventilen vorzusehen ist. Daher kann der Brennraum eventuell günstiger gestaltet werden und der Ventilquerschnitt kann je nach Anfertigung entsprechend vergrößert werden.
Gleichzeitig ist konstruktiv der Vorteil gegeben, daß die vom Brennraumventil aufgenommene Wärme nicht nur über den Ventilsitz und den Ventilschaft abgeführt werden muß, sondern in erheblichem Maße von der in den Zylinder einströmenden Frischluft bzw. vom einströmenden Frischgemisch aufgenommen wird, so daß auf diese Weise das Brennraumventil gekühlt wird. Darüber hinaus ist durch die Entkopplung des Brennraumverschlusses zur Durchführung der verschiedenen Arbeitstakte von der Mengenregelung des zuzuführenden Frischluftstromes bzw. Frischgemischstromes die Möglichkeit gegeben, die Mengenregelungseinrichtung bezüglich ihrer Funktion zu optimieren und gleichzeitig das Brennraumventil bezüglich möglichst hoher Standfestigkeit und guter Wärmeableitung optimal zu konzipieren, ohne daß hier gegenläufigen Zielrichtungen entsprochen werden muß, wie das bei der Konzeption der herkömmlichen Brennraumventile notwendig war. Insgesamt
ergeben bei einer Brennkraftmaschine, bei der die Steuerung entsprechend der angegebenen Maßnahmen durchgeführt wird, folgende Vorteile:
- Längere Lebensdauer des Brennraumventiles gegenüber üblichen Brennraumventilen;
- höhere zulässige Abgastemperaturen aufgrund besserer Kühlung des Brennraumventiles;
- Möglichkeiten der Leistungserhöhung ohne Standzeitverlust;
- Möglichkeit größerer Wartungsintervalle;
- geringere Ausfallzeiten aufgrund grösserer Wartungsintervalle und geringerer Reparaturanfälligkeit;
- Verringerung des Lageraufwändes, da nur noch eine Art von Brennraumventilen zu bevorraten ist.
Sofern die Verfahrensmaßnahme gemäß Patentanspruch 2 bei einer Brennkraftmaschine angewendet wird, daß nämlich der Frischluft- oder der Frischgasgemischstrom vor oder nach dem Durchfluß durch die Mengenregelungseinrichtung gekühlt wird und die gekühlte Frischluft oder das gekühlte Frischgemisch bei Einleitung in den Brennraum durch die Brennraumöffnung zur Kühlung des Steuerventils der Brennraumöffnung verwendet wird, d.h. beispielweise, daß der
Schaft des Ventiles mit speziellen Kühlrippen versehen ist oder das Brennraumventil oberflächenvergrößert zur besseren Wärmeabgabe ausgebildet wird, ist die Erreichung einer sehr hohen Lebensdauer eines derartigen Brennraumventiles möglich. Bei Anwendung der Verfahrensmaßnahmen gemäß Anspruch 3 wird durch die geeignete Anpassung der Steuerung an die Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens der optimale Erfolg bei der Verschleißminderung der Steuereinrichtungen erzielt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß derart vorgeschlagen, daß ein Brennraum des Zylinders eine öffnung zur Zuführung des Frischluft- oder des Frischgasgemischstromes und zur Abführung des Abgasstromes in den bzw. aus dem Brennraum, die mit einer Frischladungszuführungsleitung und mit einer Abgasabführungsleitung verbunden ist und mit einem Steuerventil zur Regelung der Durchflußmenge des Frischluft-ZFrischgasgemischstromes oder des Abgasstromes durch die Öffnung versehen ist, aufweist, daß die Frischladungszuführungsleitung eine im Bereich des Steuerventils der Brennraumöffnung angeordnete Mengenregelungseinrichtung zur Mengenregelung des
zuzuführenden Frischluft- oder Frischgasgemischstromes aufweist und daß die Abgasabführungsleitung eine im Bereich des Steuerventils der Brennraumöffnung angeordnete Mengenregelungseinrichtung zur Mengenregelung des abzuführenden Abgasstromes aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor und sind nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Viertakt-Zylinder mit den erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen in einer senkrechten Schnittdarstellung,
F i g. 2 einen Viertakt-Zylinder mit den erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen während des Ansaugtaktes in einer Prinzipdarstellung,
F i g. 3 einen Viertakt-Zylinder mit den erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen während des Verdichtungstaktes in einer Prinzipdarstellung,
F i g. 4 einen Viertakt-Zylinder mit den erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen während des Arbeitstaktes in einer Prinzipdarstellung, F i g. 5 einen Viertakt-Zylinder mit den erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen während des
Ausstoßtaktes in einer Prinzipdarstellung,
F i g. 6 eine weitere Ausführungsform eines Viertakt-Zylinders in einer Prinzipdarstellung, und
F i g. 7 eine weitere Ausführungsform des Viertakt-Zylinders in einer Prinzipdarstellung.
In Fig. 1 ist ein Zylinder 1 einer Viertakt-Brennkraftmaschine 100 im Längsschnitt dargestellt, der normalerweise auf die Oberseite eines in der Zeichnung nicht dargestellten Kurbelkastens aufgesetzt ist. Im Innern des Zylinders 1 arbeitet der Kolben 8, über den sich im Kopf des Zylinders 1 der durch den Zylinderdeckel 2 abgedeckte Brennraum 9 befindet.
Im Zylinderdeckel 2 ist die Brennraumöffnung 10 angeordnet, die mit dem Einlaßkanal 20 und dem Auslaßkanal 30 verbunden ist. In der Brennraumöffnung 10 ist ein Ventil 11 angeordnet, das aus dem Teller 111 und dem Schaft 113 besteht. Über den Haltering 114, der am Schaft 113 angeordnet ist, und die Schließfeder 115 ist das Ventil 11 gegen den Zylinderdeckel 2 abgestützt. Das Ventil 11 wird von der Büchse 3 im Zylinderdeckel 2 geführt. Der Antrieb erfolgt vom Nocken 4 über den Stössei 5, die in Kugelpfannen bewegliche Stößelstange 6 und den Kipphebel 7. Dieser trägt eine
beliebig ausgebildete Spielverstellung 7aund ist am Zylinderdeckel 2 gelagert. Das Ventil 11 ist im Bereich der Berührungsfläche zwischen dem Teller 111 und dem Zylinderdeckel 2 mit Dichtflächen versehen und verschließt in der gezeichneten Stellung die Brennraumöffnung 10 vollständig.
Die voranstehend beschriebene Anordnung des Ventiles 11 und der Ventilbetätigungs- und Halteorgane 3, 4, 5, 6, 7, 7a, 114 und 115 ist lediglich beispielhaft beschrieben und dargestellt, es ist auch jede andere Betätigung des Ventiles 11 möglich, um das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Brennkraftmaschine zu verwirklichen. Der Einlaßkanal 20 und der Auslaßkanal 30 sind im Bereich vor dem Ventil 11 mit als Drosselklappen ausgebildeten Regeleinrichtungen 25, 35 versehen, die so im Einlaßkanal 20 bzw. Auslaßkanal 30 angeordnet sind, daß die Durchflußöffnung 21 bzw. 31 über die Regeleinrichtungen 25, 35 jeweils vollständig verschließbar sind. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind beide Regeleinrichtungen 25, 35 sowie die Brennraumöffnung 10 durch das Ventil 11 vollständig verschlossen, wie dies während des Verdichtungstaktes der Brennkraftmaschine 100 der Fall ist.
In den Fig. 2 bis 5 ist anhand von Prinzipdarstellungen eines Zylinders einer Viertakt-Brennkraftmaschine 100 das Verfahren gemäß Anspruch 1 und insbesondere Anspruch 3 dargestellt.
Hierbei nehmen die Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 und das Steuerventil 11 in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens 8 zwischen seinem unteren Totpunkt UT und seinem oberen Totpunkt OT im Zylinder 1 folgende Stellungen ein. In Fig. 2 ist der Ansaugtakt dargestellt. Dabei ist die Drosselklappe der Regeleinrichtung 25 und das Steuerventil 11 geöffnet, so daß Frischluft oder Frischgasgemisch durch den Einlaßkanal 20 und die Brennraumöffnung 10 in den Brennraum 9 einströmen kann.
Dabei wird der Frischluft- oder Frischgasgemischstrom durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 8 im Zylinder 1 von seinem oberen Totpunkt OT erzeugt. Die Drosselklappe der Regeleinrichtung 35 ist verschlossen, so daß ein Rückströmen von im Auslaßkanal 30 eventuell vorhandenem Abgas nicht möglich ist.
Nach Erreichen des unteren Totpunktes UT durch den Kolben 8 im Zylinder 1 und der sich anschließenden Aufwärtsbewegung (Fig. 3) verschließt das Steuerventil 11 die Brennraumöffnun 10, so daß der Brennraum 9 vollkommen abge-
schlossen ist. Gleichzeitig schließen sich die Drosselklappen der Regeleinrichtungen 25, 35, so daß auch der Einlaßkanal 20 sowie der Auslaßkanal 30 während des nun folgenden Verdichtungstaktes geschlossen sind.
Das Steuerventil 11 sowie die Drosselklappen-Regeleinrichtungen 25, 35 bleiben auch während des sich anschließenden Arbeitstaktes verschlossen, bei dem der Kolben 8 im Zylinder 1 von seinem oberen Totpunkt OT abwärts wandert. Dabei entspannt sich im Brennraum 9 das zwischenzeitlich entzündete Frischgasgemisch, das allerdings, da das Ventil die Brennraumöffnung 10 und die Drosselklappen der Regeleinrichtungen 25, 35 den Ansaugkanal 20 bzw. den Auslaßkanal 30 verschließen, nicht entweichen kann und dessen Druck über den Kolben 8 in Arbeit umgewandelt wird (Fig. 4).
Bei dem sich an den Arbeitstakt anschließenden Ausstoßtakt, bei dem sich der Kolben 8 im Zylinder 1 von seinem unteren Totpunkt UT aufwärts bewegt, wird das Ventil 11 geöffnet und gibt die Brennraumöffnung 10 frei, so daß der Abgasstrom an der geöffneten Drosselklappe der Regeleinrichtung 35 vorbei in den Auslaßkanal 30 ausgestossen wird. Hierbei ist die Drosselklappe der Regeleinrichtung 25 verschlossen, so daß kein Abgas
in den Einlaßkanal 20 eindringen kann (Fig. 5).
Die in den Fig. 1 bis 5 beispielhaft als Drosselklappen ausgebildeten Regeleinrichtungen 25, 35 dienen als Sperr- und Regelschleusen, die wesentlich einfacher als die bekannten Brennraumventile ausgebildet werden können, da sie nicht den hohen Drücken im Zylinder ausgesetzt sind. Der Konstrukteur hat hierbei einen entsprechenden Gestaltungs- und Materialauswahlspielraum. Dabei können die Regeleinrichtungen 25, 35 auf der Einlaß- gegenüber der Auslaßseite unterschiedlich konzipiert sein, es kann aber andererseits auch vorgesehen werden, daß die Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 zur Regelung des Frischluft- oder Frischgasgemischstromes und des Abgasstromes untereinander austauschbar ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung in der Ersatzteilhaltung. Da die Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 außerhalb des Zylinderkopfes im Einlaßkanal 20 bzw. Auslaßkanal 30 angeordnet werden können, ist auch hierdurch konstruktiv ein großer Spielraum gegeben und es kann eine leicht auswechselbare Form gewählt werden, z.B. als Schieber, Kegel, Kugel, Platte, Zapfen, Deckel oder Klappe.
In Anpassung an das entsprechende Verbrennungsverfahren der auszurüstenden Brennkraftmaschine kann wahlweise vorgesehen werden, die Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 als Klappenventile zum selbsttätigen Öffnen und Schließen auszubilden oder diese in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine über Zahnriemen, Rollenketten, Zahnräder oder über die Nockenwelle zu steuern.
Bei einer Ausbildung als selbsttätig öffnende und schließende Klappenventile 125, 135 der Mengenregelungseinrichtungen 25, 35, wie diese in Fig. 6 dargestellt sind, werden die Klappenventile 125, 135 über Federn 126, 136 in ihrer Verschließstellung gehalten und durch den jeweiligen brennraumseitigen Unter- bzw. Überdruck für den Durchluß des Frischluft- oder Frischgasgemischstromes bzw. des Abgasstromes geöffnet. Bei der dargestellten Betriebsstellung der Steuer- und Regeleinrichtungen befindet sich die Brennkraftmaschine 100 im Ansaugtakt, wobei das Klappenventil 125 der Mengenregelungseinrichtung 25 gegen die Federkraft der Feder 126 und das Steuerventil 11 geöffnet sind, so daß vom im Zylinder 1 abwärts bewegten Kolben 8 das Frischluft- oder Frischgasgemisch in den Brennraum 9 angesaugt wird. Dabei ist das Klappenventil 135 der Mengenregelungseinrichtung 35 durch
die Federkraft der Feder 136 und den brennraumseitigen Unterdruck geschlossen, so daß der Auslaßkanal 30 vollständig verschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie diese in Fig. 7 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, daß im Einlaßkanal 20 als Frischladungszuführungsleitung ein Gebläse oder ein Verdichter 60 zur Erhöhung des Ladedrucks und ein Wärmetauscher 70 zur Abkühlung des zuzuführenden Frischluft- oder Frischgasgemischstromes angeordnet ist. Auch bei einer derartigen "aufgeladenen" Brennkraftmaschine 100 können die voranstehend beschriebenen Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 vorgesehen sein, wobei gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform diese auch über Steuereinrichtungen 50, die die Mengenregelungseinrichtungen 25, 35 in Abhängigkeit von Kennfelddaten der Brennkraftmaschine steuern, beispielsweise mechanisch bewegt werden können.
Insbesondere bei derartigen aufgeladenen Brennkraftmaschinen ist es vorteilhaft, das Steuerventil 11 beispielsweise mit an seinem Schaft 113 angeordneten Kühlrippen zu versehen, um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens in vollem Umfang zu nutzen. Denn bei einem aufge-
ladenen Motor steht eine ausreichende Menge von Frischluft zur Verfügung, die in vollem Umfang zur Kühlung des Steuerventiles 11 herangezogen werden kann. Aus diesem Grunde ist es möglich, höhere Abgastemperaturen im Brennraum 9 zuzulassen, was gleichzeitig zu einer Leistungserhöhung und Verbrauchsminderung führt, da der thermo-dynamische Idealprozeß besser verwirklicht wird, wobei die Standzeit des Steuerventiles 11 gegenüber den Standzeiten von Steuerventilen bei bisher bekannten Brennkraftmaschinen noch erhöht wird.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die voranstehend anhand der Ausführungsbeispiele dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Bei Brennkraftmaschinen, bei denen die angegebenen Verfahrensmaßnahmen verwirklicht sind, liegt es ebenso im Rahmen der Erfindung, die schleusenartigen Mengenregelungseinrichtungen an anderen Stellen innerhalb des Einlaßkanals bzw. des Auslaßkanals anzuordnen, als dieses voranstehend beschrieben und dargestellt worden ist wie auch eine andere Ausführungsform des Steuerventils vorzusehen. So kann beispielsweise das Steuerventil bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine durch eine Schlitzsteuerung ersetzt werden.
Außerdem ist es möglich, die Regelungseinrichtungen als reine Druck- und Massenstromschleusen zu verwenden, ohne daß eine Mengenregelung vorgesehen ist. Auch eine Durchführung einer Abgasrückführung in den Brennraum liegt im Rahmen des gefundenen Verfahrens bzw. der Vorrichtung hierzu.

Claims (13)

  1. DIPL.-ING. F. WERDERMANN
    ZUSEL.. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL. REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES ASREES PRES L1OEB
    SOOO HAMBURG 36 "| 0. VviXt Ίϊ
    NEUER WALL 1O
    •g (O 4O) 34-OO 45/34 OO
    TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG
    TELEX 2163 551 INTU D
    UNSER ZEICHEN/OUR FILE St. 85013
    Anmelder:
    Wiho Stümpel , 2161 Twielenfleth
    Verfahren zur Verschleißminderung der Steuereinrichtungen bei Brennkraftmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
    Patentansprüche:
    (IJ Verfahren zur Verschleißminderung der Steuereinrichtungen bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Viertakt-Dieselmotoren, mit einem oder mehreren Zylindern mit jeweils einem Brennraum, gekennzeichnet dadurch,
    (a) daß eine Zuführung eines Frischluft- oder Frischgasgemischstromes und eine Abführung eines Abgasstromes in den bzw. aus dem Brennraum (9) eines Zylinders (1) über eine gemeinsame Brennraumöffnung (10) des Brennraumes (9) des ZyIin-
    ders (1) durchgeführt wird,
    (b) daß die Brennraumöffnung (10), die über ein Steuerventil (11) zur Regelung der Durchflußmenge des Frischluft-, Frischgasgemisch oder Abgasstromes querschnittsveränderlich und vollständig verschließbar ausgebildet ist, entsprechend den an sich bekannten Zweitakt- oder Viertakt-Ladungswechsel-Einlaß- bzw. -AusSchubvorgängen geöffnet und geschlossen wird,
    (c) daß eine Mengenregelung des zuzuführenden Frischluft- oder Frischgasgemischstromes über eine im Bereich des Steuerventils (11) der Brennraumöffnung (10) in einer Frischladungszuführungsleitung (20) angeordnete Regeleinrichtung (25) durchgeführt wird, und
    (d) daß eine Mengenregelung des abzuleitenden Abgasstromes über eine im Bereich des Steuerventils (11) der Brennraumöffnung (10) in einer Abgasabführungsleitung (30) angeordnete Regeleinrichtung (35) durchgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischluft- oder der Frischgasgemischstrom vor oder nach dem Durchfluß durch die Mengenregelungseinrichtung (25) gekühlt wird und die gekühlte Frischluft oder das gekühlte Frischgemisch bei Einleitung in den Brennraum
    durch die Brennraumöffnung (10) zur Kühlung des Steuerventils (11) der Brennraumöffnung (10) verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) und die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) in Abhängigkeit von einem Kolben des Zylinders (1) folgende Steuer- und Regelstellungen nacheinander einnehmen:
    (a) Der Kolben (1.1) bewegt sich von einem oberen Totpunkt OT zu einem unterenTotpunkt UT (Ansaugtakt),
    das Steuerventil (11) ist geöffnet, die Frischluft- oder Frischgasgemischregelungseinrichtung (25) ist geöffnet, und die Abgasregelungseinrichtung (35) ist geschlossen.
    (b) Der Kolben bewegt sich von dem unteren Totpunkt UT zu dem oberen Totpunkt OT (Verdichtungstakt),
    das Steuerventil (11) ist geschlossen, die Frischluft- oder Frischgasgemischregelungseinrichtung (25) ist geschlossen, und die Abgasregelungseinrichtung (35) ist geschlossen.
    (c) Der Kolben (11) bewegt sich von dem oberen Totpunkt OT zu dem unteren Totpunkt UT (Arbeitstakt) ,
    das Steuerventil (11) ist geschlossen, die Frischluft- oder Frischgasgemischregelungseinrichtung (25) ist geschlossen, und die Abgasregelungseinrichtung (35) ist geschlossen, und
    (d) der Kolben (11) bewegt sich vom unteren Totpunkt UT zum oberen Totpunkt OT (Ausstoßtakt), das Steuerventil (11) ist geöffnet, die Frischluft- oder Frischgasgemischregelungseinrichtung (25) ist geschlossen, und die Abgasregelungseinrichtung (35) ist geöffnet.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennraum (9) des Zylinders (1) eine Öffnung (10) zur Zuführung des Frischluft- oder des Frischgasgemischstromes und zur Abführung des Abgasstromes in den bzw. aus dem Brennraum (9), die mit einer Frischladungszuführungsleitung (20) und mit einer Abgaszuführungsleitung (30) verbunden ist und mit einem Steuerventil (11) zur Regelung der Durchflußmenge des Frischluft-ZFrischgasgemischstromes oder des Abgasstromes durch die Öffnung (10)
    versehen ist, aufweist, daß die Frischladungszuführungsleitung (20) eine im Bereich des Steuerventils (11) der Brennraumöffnung (10) angeordnete Mengenregelungseinrichtung (25) zur Mengenregelung des zuzuführenden Frischluft- oder Frischgasgemischstromes aufweist und daß die Abgasabführungsleitung (30) eine im Bereich des Steuerventils (11) der Brennraumöffnung (10) angeordnete Mengenregelungseinrichtung (35) zur Mengenregelung des abzuführenden Abgasstromes aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) als einen Teller (111) mit einer Dichtfläche (112) aufweisender Schaft (113) ausgebildet ist, wobei der Schaft (113) über einen Haltering (114) und eine Schließfeder (115) an einem Zylinderdeckel (2) abstützbar ausgebildet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) zur Regelung des Frischluft-, Frischgasgemischstromes bzw. des Abgasstromes als die Durchflußöffnung (21, 31) der Zuführungsleitung (20) bzw. der Abführungsleitung (30) querschnittsveränderndes und verschließbares Ventil (25, 35) vorgesehen ist, das in Schieber-, Kegel-, Kugel-, Platten-, Zapfen-, Deckel- oder
    Klappenform ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) mit breiten Dichtflächen zur Ausbildung von Wärmeübergangsbereichen (Wärmebrücken) versehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) zur Regelung des Frischluft- oder Frischgasgemischstromes und des Abgasstromes untereinander austauschbar so ausgebildet sind, daß sie gleiche geometrische Abmessungen und Formen aufweisen.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) insbesondere als Klappenventile zum selbsttätigen Öffnen und Schließen ausgebildet und angeordnet sind, wobei das jeweilige Klappenventil (125, 135) über eine Feder (126, 136) in seiner Verschließstellung gehalten durch den brennraumseitigen Unter- bzw. Überdruck für den Durchfluß des Frischluft- oder Frischgasgemischstromes bzw. des Abgasstromes geöffnet wird.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen-
    regelungseinrichtungen (25, 35) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine gesteuert werden und mechanisch über Zahnriemen, Rollketten oder über Zahnräder mit der Kurbelwelle oder der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbunden sind.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) über eine Steuereinrichtung (50), die die Mengenregelungseinrichtungen (25, 35) in Abhängigkeit von Kennfelddaten der Brennkraftmaschine steuert, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch oder elektromagnetisch gesteuert werden.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frischladungszuführungsleitung (20) ein Gebläse oder ein Verdichter (60) zur Erhöhung des Ladedrucks angeordnet ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frischladungszuführungsleitung (20) ein Wärmetauscher (70) zur Abkühlung des zuzuführenden Frischluftoder Frischgasgemischstromes angeordnet ist.
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