DE3737820A1 - Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors und verbrennungsmotor zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors der Kolbenbauart, insbeson­ dere eines Hubkolbenmotors, bei dem jeder Verbren­ nungsraum über mindestens ein in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung gesteuertes Einlaßventil mit einem Einlaßkanal verbunden ist, mit einem einen kontinu­ ierlichen Druck erzeugenden, in einen Speicherraum fördernden Lader und einem zwischen dem Speicherraum und jedem Einlaßkanal angeordneten Luftsteuerventil, das sich mit der Zündfrequenz der zugeordneten Ver­ brennungsräume öffnet und schließt, wobei das Luft­ steuerventil vor dem zugeordneten Einlaßventil schließbar ist, sowie einen Verbrennungsmotor zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus dem SAE-Paper Nr. 8 51 523 "A NEW TYPE OF MILLER SUPER CHARGING SYSTEM FOR HIGH SPEED ENGINES" bekannt, wo eine Betriebswei­ se für aufgeladene Verbrennungsmotoren beschrieben wird, bei der die Zufuhr der verdichteten Ladeluft entweder während der gesamten Öffnungsdauer des zuge­ ordneten Motoreinlaßventils erfolgt oder durch Pha­ senverschiebung der Öffnungszeiten eines zusätzli­ chen, in den Einlaßkanal einbezogenen Luftsteuerven­ tils gegenüber dem Motoreinlaßventil bereits vor dem Schließen des Motoreinlaßventils unterbrochen wird. Diese gegenüber der herkömmlichen Aufladung während der gesamten Öffnungsdauer des Motoreinlaßventils zeitlich vorverlegte Zufuhr der verdichteten Ladung wird nachfolgend kurz als Vorladung bezeichnet. Diese Betriebsweise dient nach der genannten Veröffentli­ chung dem Zweck, das bekannte Miller-Verfahren, bei welchem durch vorzeitigen Schluß des Einlaßventils eine Expansionskühlung der in den Zylinder verbrach­ ten Ladung bewirkt wird, variabel zu gestalten.

Die Aufladung von Motoren führt zwar zu einer Lei­ stungssteigerung, es entstehen andererseits aber auch Probleme wegen der höheren Beanspruchung des Motors und wegen Rußbildung beim Dieselmotor und Klingeln beim Ottomotor. Beim Einsatz der heute überwiegend angewandten Abgasturbolader ergeben sich außerdem Probleme im Bereich niedriger Drehzahlen, weil das Drehmoment zu niedrig ist und der Motor nur mit deut­ licher Verzögerung auf Laständerungen anspricht. Ver­ sucht man diesen Mangel durch Lader zu ersetzen, die ihren optimalen Betriebspunkt bei niedrigen Drehzah­ len erreichen, steht bei höheren Drehzahlen ein Über­ angebot an Laderenergie zur Verfügung, die in Form von aufgestauten Abgasen oder überschüssiger Ladeluft ins Freie entlassen wird.

Es ist deshalb ein Entwicklungsziel bei Verbrennungs­ motoren und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsverbesserung ohne Einsatz der Aufladung zu erreichen, wobei eine solche Verbesserung sich zu­ gleich dazu eignen sollte, bei mit Abgasturboladern ausgestatteten Motoren das Drehmoment im niedrigen Drehzahlbereich zu verbessern, sowie die Gefahr des Klingelns bei Ottomotoren, der Rußbildung bei Diesel­ motoren und die Motorbeanspruchung zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren der eingangs genannten Art aus, wobei die Erfindung darin besteht, daß bei geöffnetem Ein­ laßventil unverdichtete Ladung in den Verbrennungs­ raum gesaugt wird, sobald der Druck im Verbrennungs­ raum den Außendruck unterschreitet.

Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, die verdichtete Ladeluft zum Austreiben des Restgases aus dem Motorzylinder einzusetzen, wobei eine entspre­ chende Ventilüberschneidung vorgesehen werden kann. Zugleich wird aufgrund der anschließenden Expansion der verdichteten Luft auf den Atmosphärendruck eine Temperaturabsenkung erreicht, die sich als Bauteil- und Ladungskühlung vorteilhaft auswirkt. Außerdem er­ höht sich der Frischluftanteil. Schließlich wird durch das Nachsaugen unverdichteter Frischluft nach dem Schließen des Motoreinlaßventils ein Ladungsend­ druck in Höhe des atmosphärischen Drucks erreicht.

Mit der bekannten Vorladung ohne Nachsaugen von Frischluft ist es praktisch unmöglich, einen vorgege­ benen Ladungsenddruck zu erreichen, weil der Zeit­ punkt des Vorladungsendes genau auf den augenblick­ lich vorhandenen Druck der verdichteten Ladung abge­ stimmt werden müßte. Durch das erfindungsgemäße Ver­ fahren wird beim Unterschreiten des atmosphärischen Drucks automatisch Frischluft in den Zylinder nachge­ saugt, so daß jederzeit unabhängig von etwaigen Ver­ lusten durch den Spülvorgang und von Veränderungen des Druckes der verdichteten Ladung gewährleistet ist, daß der Ladungsenddruck dem Atmosphärendruck entspricht.

Es wird also eine Leistungssteigerung durch die Rest­ gasspülung, durch die Temperaturabsenkung und durch die Aufrechterhaltung des Ladungsenddruckes in Höhe des Atmosphärendruckes erreicht. Zugleich kann durch die Nutzung überschüssiger Abgasenergie ein zusätzli­ cher Vorteil erreicht werden.

Wird ausschließlich ein Betrieb ohne Aufladung ge­ wünscht, kann ein relativ kleiner, nur als Spülgeblä­ se dienender Lader eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Ladeverfahren an die jewei­ lige Betriebssituation anzupassen und durch Verschie­ bung des Schließzeitpunkts des Luftsteuerventils in Richtung auf den Einlaßschluß des Motoreinlaßventils eine Erhöhung des Ladungsenddruckes herbeizuführen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht hierzu darin, daß die Phasenlage der Öffnungsmitte des Luftsteuerventils in Abhängigkeit von der ge­ wünschten Motorbetriebsweise von Phasengleichheit mit der Öffnungsmitte des sich jeweils öffnenden, zuge­ ordneten Einlaßventils vor dessen Öffnungsmitte ver­ schiebbar ist. Um den Motor gegebenenfalls auch mit Aufladung betreiben zu können, entspricht nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform die Öffnungs­ dauer des Luftsteuerventils maximal etwa der Öff­ nungsdauer des Einlaßventils bzw. der Einlaßventile eines jeden Verbrennungsraums.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Öffnungsdauer des Luftsteuerventils mit zunehmen­ der Phasenabweichung zwischen Luftsteuerventil und Einlaßventil verkürzt werden, um die Konzentration des Luftangebots aus dem Speicherraum auf den Einlaß­ beginn zu fördern.

Zur Durchführung des Verfahrens dient ein Verbren­ nungsmotor der Kolbenbauart mit mindestens einem Ver­ brennungsraum, der über mindestens ein Einlaßventil mit einem Einlaßkanal verbunden ist, mit einem einen kontinuierlichen Druck erzeugenden Lader, dessen Druckseite mit einem Speicherraum verbunden ist, mit einem Luftsteuerventil zwischen dem Speicherraum und jedem Einlaßkanal, dessen Antrieb so ausgelegt ist, daß er sich mit der Zündfrequenz der zugeordneten Verbrennungsräume öffnet und schließt, wobei dieser Verbrennungsmotor erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß jeder Verbrennungsraum über einen den den Lader, den Speicherraum und das Luftsteuerventil umfassenden Verdichterzweig umgehenden, durch ein Ventil ab­ sperrbaren Kanal mit unverdichteter Ladung versorgbar ist, wobei vorzugsweise jeder Einlaßkanal mit dem den Verdichterzweig umgehenden Kanal verbunden ist. Dabei besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung aus einer Einrichtung zur Änderung der Phasenlage von Einlaß­ ventil und Luftsteuerventil durch Verlagerung der Öffnungsmitte des Luftsteuerventils von Phasengleich­ heit mit der Öffnungsmitte des sich jeweils öffnen­ den, zugeordneten Einlaßventils vor dessen Öffnungs­ mitte.

Vorzugsweise besteht die Einrichtung zur Änderung der Phasenlage aus einem Rechner, dessen Eingänge mit einem Programmspeicher und Sensoren zur Ermittlung von Betriebskennwerten des Motors und/oder mindestens einem Steuerorgan zur Eingabe von Steuerbefehlen und dessen Ausgang mit einer Stellvorrichtung für das Luftsteuerventil verbunden ist, wobei der Programm­ speicher nach einer besonders zweckmäßigen Ausfüh­ rungsform auswählbare Programme enthält. Hierdurch wird es möglich, daß der Rechner entsprechend dem durch die Programmwahl vorbestimmten Optimierungsziel und unter Berücksichtigung des durch die Sensoren er­ mittelten, augenblicklichen Betriebszustands des Mo­ tors das Ladeverfahren ausgewählt, das unter Berück­ sichtigung des über das Steuerorgans, z.B. das Fahr­ pedal eines Kraftfahrzeugs, eingegebenen, augenblick­ lichen Steuerbefehls diesem Optimierungsziel am be­ sten entspricht.

Vorzugsweise sind die Sensoren am Verbrennungsraum und/oder am Speicherraum angeordnet und geeignet, den Motorbetriebszustand bzw. Druck und Temperatur im Speicherraum zu ermitteln.

Vorzugsweise sind die Einlaßseite des Laders und der ihn umgehende Kanal stromauf von dem diesen Kanal sperrenden Ventil miteinander verbunden.

Um einen möglichst gleitenden Übergang zwischen den verschiedenen Ladeverfahren zu ermöglichen, kann die Phasenlage von Einlaßventil und Luftsteuerventil stu­ fenlos verstellbar sein.

Die Öffnungsdauer des Luftsteuerventils entspricht vorzugsweise maximal der Öffnungsdauer des Einlaßven­ tils, wie es für die herkömmliche Aufladung erforder­ lich ist.

Eine besonders einfache Ausführungsform besteht da­ rin, daß der den Verdichterzweig umgehende Kanal ein Richtungsventil enthält, das nur eine Strömung in Richtung auf das Einlaßventil gestattet. Dadurch wird immer dann atmosphärische Luft in den Einlaßkanal ge­ saugt, wenn dort ein Unterdruck herrscht.

Es kann aber auch für den den Verdichterzweig umge­ henden Kanal ein steuerbares Ventil vorgesehen sein, welches vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stellung des Luftsteuerventils sperrbar ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist jedem Einlaßkanal ein die Verbindung zu dem den Ver­ dichterzweig umgehenden Kanal sperrendes Ventil zugeordnet, wobei zur Schadraumbegrenzung vorzugswei­ se das dem Einlaßkanal zugeordnete, die Verbindung zu dem den Verdichterzweig umgehenden Kanal sperrende Ventil, das zugeordnete Luftsteuerventil und das Einlaßventil bzw. die Einlaßventile der zugeordneten Verbrennungsräume eng benachbart angeordnet sind.

Dabei kann nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbil­ dung der den Verdichterzweig umgehende Kanal ein ge­ meinsam mit dem Luftsteuerventil betätigbares Ventil enthalten, wobei beide Ventile auch zu einem Mehrwe­ geventil vereinigt sein können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht bei der Ausführungsform mit Richtungsventil darin, daß das Mehrwegeventil einen von einem Ventilgehäuse umschlossenen, als Rotationskörper ausgebildeten und in Abhängigkeit von der Motorkurbelwelle kontinuier­ lich antreibbaren, mit einem sich gegen das Gehäuse öffnenden Verbindungskanal versehenen Rotor umfaßt, wobei dem Verbindungskanal im Ventilgehäuse in Um­ laufrichtung aufeinanderfolgende Anschlüsse für den Speicherraum und den Einlaßkanal zugeordnet sind.

Bei der Ausführungsform mit einem steuerbaren Ventil in dem den Verdichterzweig umgehenden Kanal, das mit dem Luftsteuerventil zu einem Mehrwegeventil ver­ einigt ist, besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß das Mehrwegeventil einen von einem Ventil­ gehäuse umschlossenen, als Rotationskörper ausgebil­ deten und in Abhängigkeit von der Drehung der Motor­ kurbelwelle kontinuierlich antreibbaren, mit einem sich gegen das Gehäuse öffnenden Verbindungskanal versehenen Rotor umfaßt, wobei dem Verbindungskanal im Ventilgehäuse in Umlaufrichtung aufeinanderfolgen­ de Anschlüsse für den Speicherraum, den Einlaßkanal und den den Verdichterzweig umgehenden Kanal zugeord­ net sind.

Steuert das Luftsteuerventil nur den Eintritt der verdichteten Ladeluft in den Einlaßkanal, so kann durch eine verstellbare Schließkante des Anschlusses für den Speicherraum das Ladeende beeinflußt werden.

Bei den Ventilbauarten mit einem kontinuierlich um­ laufenden Rotor besteht eine weitere zweckmäßige Aus­ gestaltung darin, daß die Phasenlage der Ventilöff­ nungszeiten gegenüber der Kurbelwelle durch Verstel­ lung des Rotors relativ zum Ventilgehäuse veränderbar ist.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform unter Ver­ wendung eines Mehrwegeventils besteht darin, daß zwei als Rotationskörper ausgebildete und in Abhängigkeit von der Drehung der Motorkurbelwelle kontinuierlich antreibbare Rotoren jeweils mit einem Verbindungska­ nal versehen und drehbar in einem Ventilgehäuse gela­ gert sind, wobei ein Verbindungskanal in seiner Öff­ nungsstellung Anschlüsse für den Speicherraum und den Einlaßkanal und der andere Verbindungskanal in seiner Öffnungsstellung einen Einlaß und einen Auslaß für den den Verdichterzweig umgehenden Kanal miteinander verbindet, daß die Phasenlage der Rotoren zueinander veränderbar ist und daß die Phasenlage der Ventilöff­ nungszeiten gegenüber der Motorkurbelwelle durch eine Verstellung der Rotoren relativ zum Ventilgehäuse veränderbar ist.

Vorzugsweise ist die Maximaldrehzahl des Rotors bzw. der Rotoren derart bemessen, daß auf zwei Takte des zugeordneten Motorzylinders bzw. der zugeordneten Mo­ torzylinder jeweils eine Ventilöffnung entfällt.

Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann die Drehzahl des Rotors bzw. der Rotoren nach Wahl stufenweise halbiert werden, wodurch die Mög­ lichkeit besteht, die Motorzylinder nicht bei jedem Arbeitsspiel zu laden, sondern die Ladung nur in dem Leistungsbedarf angepaßten Intervallen durchzuführen.

Bei einem Vierzylinder-Reihen-Viertaktmotor besteht eine besonders einfache Ausführungsform darin, daß drei Einlaßkanäle vorgesehen sind, von denen ein Ein­ laßkanal den beiden mittleren Zylindern gemeinsam zu­ geordnet ist. Durch eine derartige Ausführungsform kann ein Steuerventil und gegebenenfalls ein separa­ tes Richtungsventil eingespart werden, weil einer­ seits von einem den beiden mittleren Zylindern ge­ meinsam zugeordneten Ventil nur verhältnismäßig kurze Wege zu den beiden Zylindern zurückzulegen sind und andererseits die Saugphasen beider Zylinder nicht un­ mittelbar aufeinanderfolgen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht bei einer Bauform mit Richtungsventil in dem den Verdich­ terzweig umgehenden Kanal darin, daß die Luftsteuer­ ventile zumindest einer Anzahl von Einlaßkanälen eines Motors einen gemeinsamen, rohrförmigen, in einem rohrförmigen Gehäuse drehbar gelagerten, in Ab­ hängigkeit von der Kurbelwellendrehung antreibbaren Rotor besitzen, dessen Innenraum mit dem Speicherraum verbunden ist, daß am Gehäuse in axialer Richtung ge­ geneinander versetzt die Einlaßkanäle ausmünden, daß jedem Einlaßkanal am Rotor eine Ventilöffnung zuge­ ordnet ist, wobei diese Ventilöffnungen entsprechend der Zündfolge in Umfangsrichtung versetzt sind, und daß die Phasenlage des Rotors relativ zur Kurbelwelle verstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform, bei der vorzugsweise der Zutritt der verdichteten Ladeluft zu allen Einlaßkanälen eines Motors durch einen gemein­ samen Rotor gesteuert wird, steht der Innenraum des Rotors ständig mit dem Speicherraum über nur einen einzigen Anschluß in Verbindung, wodurch sich eine besonders einfache Anordnung ergibt. Die vom Gehäuse in Richtung auf die Motorzylinder verlaufenden Ein­ laßkanäle sind jeweils gesondert mit dem den Verdich­ terzweig umgehenden Kanal verbunden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch erreicht werden, wenn die Leitung für unverdich­ tete Ladung nicht in den vom Lader zum Verbrennungs­ raum führenden Lufteinlaßkanal einmündet, sondern der verdichteten Ladeluft und der unverdichteten Ladeluft getrennte Einlaßkanäle mit Einlaßventilen am Verbren­ nungsraum, d.h. am Motorzylinder, zugeordnet sind. Dabei ist im Einlaßkanal für die verdichtete Ladung ein Lufttaktventil angeordnet, während im Einlaßkanal für die unverdichtete Ladung ein Ventil angeordnet ist, welches sich bei Überdruck auf der Seite des Verbrennungsraums schließt, so daß ein Entweichen der dem Verbrennungsraum über den anderen Einlaßkanal zu­ geführten, verdichteten Ladung verhindert wird. Wegen des bei getrennten Einlaßkanälen erforderlichen zu­ sätzlichen Einlaßventils am Motorzylinder wird jedoch der beschriebenen Lösung mit einem gemeinsamen Ein­ laßkanal für unverdichtete und verdichtete Ladung der Vorzug gegeben.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Er­ findung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines er­ sten Ausführungsbeispiels eines erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Verbrennungs­ motors, von welchem nur ein Zylinder gezeigt ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer an­ deren Ausführungsform eines erfindungs­ gemäß ausgestatteten Verbrennungsmotors am Beispiel eines Vierzylindermotors,

Fig. 3 eine Fig. 2 ähnliche schematische Dar­ stellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgestattenen Verbrennungsmotors am Beispiel eines Vierzylinder-Reihen-Motors,

Fig. 4 eine Ventilanordnung mit einem vom Luftsteuerventil getrennten Richtungs­ ventil für die Zufuhr unverdichteter Ladung in schematischer Darstellung,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung einer Ausführungsform, bei der die Zu­ fuhr verdichteter und unverdichteter Ladung durch ein gemeinsames Ventil ge­ steuert wird,

Fig. 6 eine Variante zu dem in Fig. 4 darge­ stellten Luftsteuerventil,

Fig. 7 eine Variante zu dem in Fig. 5 darge­ stellten Luftsteuerventil,

Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Ände­ rung der Phasenlage des in Fig. 5 ge­ zeigten Luftsteuerventils gegenüber der Motorkurbelwelle,

Fig. 9 einen schematischen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Luft­ steuerventils,

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Stel­ lung des in Fig. 9 gezeigten Luft­ steuerventils zum Zeitpunkt der Öffnung des Motoreinlaßventils und bei Vorla­ dung,

Fig. 11 die Situation zum gleichen Zeitpunkt bei Aufladung,

Fig. 12 einen schematischen Axialschnitt durch eine weitere Ventilanordnung für einen Vierzylindermotor und

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII in Fig. 12.

In Fig. 1 ist ein Zylinder 10 eines Viertakt-Verbren­ nungsmotors mit einem hin- und hergehend beweglichen Kolben 12 dargestellt. Der Zylinder 10 besitzt ein Einlaßventil 14 und ein Auslaßventil 16, an welches sich eine Abgasleitung 18 anschließt. Durch das Abgas ist ein Turbolader 20 antreibbar, welchem zu verdich­ tende Luft über eine Luftfilter 22 und eine Leitung 24 zugeführt wird. Die vom Turbolader 20 verdichtete Luft gelangt über eine Leitung 26 zu einem Speicher 28, der hier in Kombination mit einem Ladeluftkühler 30 dargestellt ist. Eine Leitung 32 führt vom Spei­ cher 28 zu einem Luftsteuerventil 34, welches geeig­ net ist, den Zutritt der verdichteten Ladeluft aus dem Speicher 28 in den zum Einlaßventil 14 führenden Einlaßkanal 36 zu steuern. Der Einlaßkanal 36 ist über eine ein Richtungsventil 38 enthaltende Zweig­ leitung 40 direkt mit der vom Luftfilter 22 zum Lader 20 führenden Luftleitung 24 verbunden, wobei das Richtungsventil, beispielsweise eine Rückschlagklap­ pe, derart angeordnet ist, daß eine den Turbolader 20 umgehende Strömung nur vom Luftfilter 22 zum Einlaß­ kanal 36 stattfinden kann. Damit auch Motorbetriebs­ zustände berücksichtigt werden können, bei denen eine Zufuhr von Saugluft unzweckmäßig ist, kann die Lei­ tung 40 auch für die Dauer eines derartigen Betriebs­ zustandes vollständig absperrbar sein, wozu entweder ein separates Absperrventil vorgesehen werden oder das Richtungsventil 38 in Sperrstellung blockierbar sein kann.

Die Betätigung des Luftsteuerventils 34 erfolgt in Abhängigkeit von einem Rechner 42, dem ein Programm­ speicher 49 zugeordnet ist, so daß die Möglichkeit besteht, den Rechner 42 mit einem ausgewählten Pro­ gramm verschiedener, für die jeweiligen Betriebsbe­ dingungen vorrätig gehaltener Programme zu betreiben. Der Rechner 42 verarbeitet dabei sowohl automatisch zugeführte Informationen über den Betriebszustand des Motors, als auch externe Steuerbefehle, wie sie bei­ spielsweise bei einem Kraftfahrzeug durch die Stel­ lung des Fahrpedals eingegeben werden können. In der schematischen Darstellung der Fig. 1 bezeichnet 46 ein derartiges Fahrpedal, welches über eine Verbin­ dung 48 an den Rechner 42 angeschlossen ist. 50 be­ zeichnet einen Sensor am Motor, der über eine Verbin­ dung 56 an den Rechner 42 angeschlossen ist. Der Rechner 42 kann auf diese Weise nicht nur mit Infor­ mationen über den Zustand im Bereich des Motorver­ brennungsraums, sondern auch beispielsweise über Druck und Temperatur der gespeicherten Ladeluft in­ formiert werden.

Der Rechner 42 kann benutzt werden, um die Motorbe­ triebsweise gemäß unterschiedlicher Optimierungsziele zu steuern und zwar je nach Auswahl des einen oder anderen Programms aus dem Programmspeicher 44. In Ab­ hängigkeit von den dem Rechner 42 zugeführten Infor­ mationen wird der Rechner dabei die Steuerzeiten des Luftsteuerventils 34 so beeinflussen, daß das Angebot verdichteter Ladeluft entweder auf den Einlaßbeginn des Motoryzlinders 10 konzentriert wird, was als Vor­ ladung bezeichnet wird oder daß die verdichtete Lade­ luft während der gesamten Öffnungsdauer des Einlaß­ ventils 14 des Motorzylinders 10 zugeführt wird, was der bekannten Aufladung entspricht. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird dabei das Richtungs­ ventil 38 durch den bei der Öffnung des Luftsteuer­ ventils 34 im Einlaßkanal 36 herrschenden Überdruck geschlossen, so daß ein Entweichen der verdichteten Ladeluft verhindert wird. Andererseits wird unver­ dichtete Luft über das Richtungsventil 38 angesaugt, wenn der Motorkolben 12 bei geöffnetem Einlaßventil 14 seinen Saughub ausführt und das Luftsteuerventil 34 geschlossen ist.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß bei einem Vierzylin­ dermotor jedem der vier Zylider 10 a, 10 b, 10 c und 10 d jeweils ein Luftsteuerventil 34 a, 34 b, 34 c und 34 d zugeordnet ist, wobei in diesem Fall die Luftsteuer­ ventile 34 a bis 34 d als Dreiwegeventile ausgebildet sind, deren jedes zwei Einlässe besitzt, die einer­ seits mit der vom Turbolader 20 kommenden Leitung 32 für verdichtete Luft und andererseits über jeweils eine Zweigleitung 40 a bis 40 d mit der zum Lader 20 führenden Leitung 24 für unverdichtete Luft verbunden sind, und einen Auslaß, der jeweils mit einem, je­ weils einem Zylinder zugeordneten Einlaßkanal 36 a bis 36 d verbunden ist.

In Fig. 2 wurde zur Vereinfachung der Darstellung der Speicher 28 mit dem Ladeluftkühler 30 zwischen dem Turbolader 20 und den Luftsteuerventilen 34 a bis 34 d nicht dargestellt.

Da bei der Zündfolge 1-3-4-2 eines Vierzylinder-Rei­ hen-Motors die Arbeitsspiele der beiden mittleren Zy­ linder 2 und 3 nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, kann ihnen ein gemeinsames Luftsteuerventil 34 e zuge­ ordnet werden, wie das in Fig. 3 gezeigt ist, zumal von diesem der Weg zu den beiden mittleren Zylindern über einen gemeinsamen Einlaßkanal 36 e relativ kurz ist. Zweigleitungen 40 a, 40 e und 40 d sind über Rück­ schlagklappen 38 a, 38 e und 38 d verbunden. Ein ent­ sprechender Anschluß der Zweigleitungen 40 a bis 40 d kann auch bei der Bauform nach Fig. 2 alternativ ge­ wählt werden. Der Rotor 62 des Ventils 34 c entspricht der in Fig. 7 gezeigten Bauform mit zwei Ausschnitten 64 und 65.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt eine eng be­ nachbarte Anordnung der Motoreinlaßventile 14 a und 14 d bzw. der Gruppe der Einlaßventile 14 b und 14 c zu den zugeordneten Luftsteuerventilen 34 a, 34 d und 34 e, sowie Rückschlagklappen 38 a, 38 d und 38 e, wodurch die den einzelnen Motorzylindern zugeordneten Schadräume auf ein Minimum reduziert werden können und sich die Genauigkeit verbessert, mit der der Ladungswechsel gesteuert werden kann.

Die in Fig. 1 gezeigte Bauform mit einem Richtungs­ ventil 38 in einer unmittelbar in den Einlaßkanal 36 ausmündenden Zweigleitung 40 ist in Fig. 4 in einer etwas anderen Darstellung gezeigt, wobei die Funktion des Luftsteuerventils 34 näher erläutert werden soll. Zur Vereinfachung der Darstellung ist auch hier der Speicher 28 mit Ladeluftkühler 30 zwischen dem Lader 20 und dem Luftsteuerventil 34 weggelassen. Bei aus­ reichendem Leitungsvolumen könnte auch die Leitungs­ verbindung zwischen dem Lader 20 und dem Luftsteuer­ ventil 34 als Speicherraum dienen.

Das in Fig. 4 gezeigte Luftsteuerventil 34 besitzt ein Ventilgehäuse 60, in welchem ein in Abhängigkeit von der Drehung der Motorkurbelwelle kontinuierlich angetriebener Rotor 62 umläuft. Dieser Rotor 62 ist als Rotationskörper ausgebildet und besitzt einen sektorähnlichen Ausschnitt 64, welcher bei geeigneter Winkelstellung des Rotors 62 eine Strömung zwischen dem Einlaßschlitz 66 und dem Auslaßschlitz 68 gestat­ tet. Wie in Fig. 4 deutlich zu sehen ist, wird die Verbindung zwischen dem Einlaßschlitz 66 und dem Aus­ laßschlitz 68 aufrecht erhalten, während der Rotor 62 eine Drehung um etwa 90° durchführt. Wird der Rotor 62 mit der halben Drehzahl der Motorkurbelwelle ange­ trieben, so entsprechen diese 90° einer Kurbelwellen­ drehung von 180°. Bei entsprechender Phasenlage des Rotors 62 zur Motorkurbelwelle kann die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 36 und der vom Lader 20 ver­ dichteten Luft während eines vollen Saughubs des Mo­ torkolbens aufrecht erhalten werden, wie dies für die übliche Aufladung erforderlich ist. Verändert man die Phasenlage des Rotors 62 gegenüber der Motorkurbel­ welle gegenüber der der Aufladung zugeordneten Pha­ senlage in der Weise, daß der Rotor 62 der Kurbelwel­ le vorausläuft, beispielsweise so, daß die Öffnungs­ mitte des Luftsteuerventils 34 mit dem Öffnungsbeginn des Einlaßventils 14 zusammenfällt, so ergibt sich die sogenannte Vorladung, bei welcher das Luftangebot des Laders 20 auf den Einlaßbeginn des Einlaßventils 14 konzentriert wird. Das Luftsteuerventil unter­ bricht die Verbindung des Einlaßkanals 36 mit der vom Lader 20 verdichteten Ladeluft geraume Zeit vor dem Schließen des Einlaßventils 14, beispielsweise etwa in der Mitte des Saughubs des Kolbens 12. Bei der Konstruktion nach den Fig. 1 und 4 wird der dann im Einlaßkanal 36 auftretende Unterdruck das Richtungs­ ventil 38 öffnen, so daß unverdichtete Luft über die Zweigleitung 40 in den Einlaßkanal 36 und durch das Einlaßventil 14 in den Motorzylinder 10 angesaugt wird, bis sich das Einlaßventil 14 schließt.

Die Fig. 5 zeigt eine Variante, bei welcher die Zweigleitung 40 nicht unmittelbar in den Einlaßkanal 36, sondern über einen Schlitz 70 an das Ventilgehäu­ se 60 angeschlossen ist und das Öffnen und Schließen der Zweigleitung 40 auf diese Weise durch den Rotor 62 gesteuert wird. Das Richtungsventil 38 in der Zweigleitung 40 entfällt bei dieser Konstruktion. Wie man aus Fig. 5 entnehmen kann, befindet sich die Öff­ nungsphase der Zweigleitung 40 gegenüber dem Einlaß­ kanal 36 jeweils unmittelbar nach der Öffnungsphase für die durch den Lader 20 verdichtete Ladeluft. Im Falle der Aufladung ist während der Öffnungsphase der Zweigleitung 40 das Einlaßventil 14 am Motor wieder geschlossen, so daß nur verdichtete Luft in den Zy­ linder 10 gelangt.

Die Fig. 6 zeigt eine Variante zu dem in Fig. 4 dar­ gestellten Luftsteuerventil, welches nur die beiden Anschlüsse 66 für die verdichtete Ladeluft in Rich­ tung auf den Einlaßkanal 36 aufweist. Innerhalb des Ventilgehäuses 60 befindet sich bei dieser Variante ein zum Ventilgehäuse 60 konzentrisch angeordneter Blendenring 100. Im Blendenring 100 ist dem Schlitz 66 im Gehäuse 60 ein Fenster 104 und dem Schlitz 68 ein Fenster 108 zugeordnet. Der Blendenring 100 kann durch ein Stellorgan 112 verstellt werden, das durch den Schlitz 114 im Ventilgehäuse 60 nach außen ge­ führt ist.

Das Fenster 104 erstreckt sich über einen ausreichend großen Winkel, um in jeder Stellung des Blendenrings 100 den Öffnungsquerschnitt des Schlitzes 66 voll­ ständig frei zu halten. Das dem Schlitz 68 zugeordne­ te Fenster 108 im Blendenring 100 ist so dimensio­ niert, daß die in Umlaufrichtung des Rotors 62 gele­ gene Begrenzung des Fensters 108 geeignet ist, bei Verstellung des Blendenrings 100 die Position der Schließkante 123 des Schlitzes 68 in Umfangsrichtung zu verändern. Es kann somit durch Verstellung des Blendenrings 100 die Öffnungsdauer im Bereich des Schlitzes 68 verkürzt oder verlängert werden, wobei in Fig. 6 die der Aufladung entsprechende Stellung des Blendenrings 100 gezeigt ist. Durch Verstellung des Blendenrings 100 entgegen der Umlaufrichtung des Rotors 62 wird eine frühere Schließung des Ventils 34 und damit eine Vorladung erreicht. Die Bewegung des Rotors 62 wird entweder durch direkten Antrieb von der Motorkurbelwelle oder durch Antrieb von der Mo­ tornockenwelle auf die Bewegung der Motorkurbelwelle abgestimmt.

Die Fig. 7 zeigt eine Variante zu dem in Fig. 5 dar­ gestellten Luftsteuerventil 34, bei welchem im Unter­ schied zur Darstellung in Fig. 5 der Rotor 62 noch mit einem zweiten Ausschnitt 65 versehen ist. Sobald durch entsprechende Drehung des Rotors 62 der Rotor die Verbindung zwischen dem Schlitz 66 und dem Schlitz 68 unterbrochen hat, gelangt der Ausschnitt 65 in den Bereich des Schlitzes 68 und verbindet die­ sen mit dem Schlitz 70. Lediglich bei einer der Vor­ ladung entsprechenden Phasenlage des Rotors 62 gegen­ über der Motorkurbelwelle ist zu diesem Zeitpunkt das Einlaßventil 14 des Motors noch geöffnet, so daß nun im Anschluß an die Einleitung verdichteter Ladeluft in den Zylinder 10 zu Beginn des Saughubs des Kolbens 12 noch unverdichtete Luft aus der Zweigleitung 40 angesaugt werden kann.

Die Fig. 8 zeigt lediglich beispielsweise, wie die Phasenlage der Öffnungsphasen des Luftsteuerventils 34 gegenüber der Kurbelwellenposition des Motors ver­ ändert werden kann. Bei der in Fig. 8 gezeigten An­ ordnung wird zu diesem Zweck ein beispielsweise hy­ draulisch in seiner Länge veränderbares Stellglied 94 benutzt, welches einerseits bei 96 an einem in Abhän­ gigkeit von der Motorkurbelwelle angetriebenen, kon­ zentrisch zum Rotor 62 gelagerten Hebel 90 angreift und andererseits am Rotor 62, so daß die Winkellage des Rotors 62 gegenüber dem Hebel 90 veränderbar ist. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, nicht den Rotor 62 zu verstellen, sondern das Ventil­ gehäuse 60 gegenüber dem Rotor 62.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine weitere Variante des Luftsteuerventils 34. Bei dieser Bauform sind inner­ halb des Ventilgehäuses 138 koaxial zueinander zwei Rotoren 130 und 132 angeordnet, wobei dem in Fig. 9 oberen Rotor 130 im Gehäuse 138 ein zum Speicher 28 führender Anschluß 66 und ein Zweig 68 a eines zum Einlaßkanal 36 führenden Anschlusses 68 zugeordnet ist. Dem in Fig. 9 unteren Rotor 132 ist ein mit der Zweigleitung 40 in Verbindung stehender Anschluß 70 und ein weiterer Zweig 68 b des zum Einlaßkanal 36 führenden Anschlusses 68 zugeordnet. Der Rotor 130 ist mit einem Verbindungskanal 134, der Rotor 132 mit einem Verbindungskanal 136 versehen. Zum besseren Verständnis sind in Fig. 9 die Anschlüsse 66 und 70 einerseits und der Anschluß 68 andererseits in einem Abstand von 180° dargestellt, während, wie die Fig. 10 und 11 zeigen, diese Anschlüsse tatsächlich um etwa 90° gegeneinander versetzt sind. Ebenfalls zur Vereinfachung der Darstellung sind in den Fig. 10 und 11 die beiden Rotoren 130 und 132 nicht in koaxialer Anordnung, sondern rein schematisch seitlich gegen­ einander versetzt dargestellt.

Das Ventilgehäuse 138 wird von einer in Abhängigkeit von der Drehung der Motorkurbelwelle antreibbaren An­ triebswelle 140 durchquert, welche von einer dem Ro­ tor 132 verbundenen Hohlwelle 142 umschlossen wird, auf der ihrerseits drehbeweglich eine mit dem Rotor 130 verbundene Hohlwelle 144 angeordnet ist.

In Fig. 9 sind sowohl die Antriebswelle 140 als auch die Hohlwellen 142 und 144 nach der oberen Seite aus dem Ventilgehäuse 138 herausgeführt und dort mit sich radial erstreckenden Hebeln 146, 148 und 150 verse­ hen, wobei durch nicht dargestellte Verstellorgane sowohl der Hebel 148 als auch der Hebel 150 unabhän­ gig voneinander gegenüber dem Hebel 146 verstellt werden können, um die Phasenlage der Rotoren 130 und 132 unabhängig voneinander zu verändern. Die Anord­ nung kann aber auch so getroffen sein, daß der Hebel 148 gegenüber dem Hebel 146 und der Hebel 150 gegen­ über dem Hebel 148 verstellbar ist, wobei durch ent­ sprechende Steuerung der zwischen den Hebeln angeord­ neten Stellorgane ebenfalls eine unabhängige Phasen­ verstellung der beiden Rotoren 130 und 132 ermöglicht wird. Die Anordnung ist außerdem so getroffen, daß neben der voneinander unabhängigen Veränderung der Phasenlage der beiden Rotoren 130 und 132 gegenüber der Antriebswelle 140 auch eine gemeinsame Verände­ rung der Phasenlage beider Rotoren 130 und 132 gegen­ über der Antriebswelle 140 möglich ist.

In Fig. 10 ist die Stellung der beiden Rotoren 130 und 132 zu Beginn des Motorsaughubs bei der sogenann­ ten Vorladung dargestellt. Es ist angenommen, daß die Antriebswelle 140 mit der halben Kurbelwellendrehzahl umläuft. Der Verbindungskanal 134 erstreckt sich über einen Sektor von etwa 105°, so daß im Falle der soge­ nannten Aufladung dem Motorzylinder während des ge­ samten Saughubs verdichtete Ladeluft aus dem Speicher 28 zugeführt werden kann.

Bei Öffnung des Motoreinlaßventils 14 hat sich, wie Fig. 10 zeigt, die Öffnungskante des Verbindungskanals 134 bereits so weit über den Anschluß 68 a hinausbe­ wegt, daß die Verbindung zwischen dem Anschluß 66 und dem Anschlußzweig 68 a nach einer weiteren Drehung der Antriebswelle 140 um etwa 50° unterbrochen wird, wenn der Motorkolben 12 etwas mehr als die Hälfte des Saughubs durchlaufen hat. Während über den Verbin­ dungskanal 134 und den Einlaßkanal 36 verdichtete La­ deluft durch das Einlaßventil 14 und den Zylinder 10 strömen kann, ist die Verbindung zwischen dem An­ schluß 70 und dem Anschlußzweig 68 b geschlossen. Die­ se Verbindung wird bei der in Fig. 10 gezeigten Win­ kelstellung zwischen dem Rotor 130 und dem Rotor 132 geöffnet, sobald sich die Verbindung zwischen dem An­ schluß 66 und dem Anschlußzweig 68 a schließt, so daß im Anschluß an die Vorladung unverdichtete Ladeluft in den Motorzylinder 10 einströmen kann, bis sich das Einlaßventil 14 schließt.

In Fig. 11 nimmt die Antriebswelle 140 die gleiche Winkelstellung ein wie in Fig. 10, nachdem auch dort der Zeitpunkt festgehalten ist, in welchem sich das Einlaßventil 14 öffnet. Der Rotor 130 ist gegenüber der Antriebswelle 140 entgegen der Umlaufrichtung verstellt, so daß er soeben die Verbindung zwischen dem Anschluß 66 und dem Anschlußzweig 68 a freigibt. Auch die Winkelstellung des Rotors 132 gegenüber dem Rotor 130 ist verändert, so daß die Verbindung zwi­ schen dem Anschluß 70 und dem Anschlußzweig 68 b un­ terbrochen bleibt, solange das Einlaßventil 14 geöff­ net ist. Es findet also während des gesamten Saughubs des Kolbens 12 die Zufuhr verdichteter Ladeluft zur sogenannten Aufladung statt.

Beliebige Zwischenstellungen können jederzeit einge­ stellt werden.

Bei der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausfüh­ rungsform wird ohne einschränkende Absicht von der Situation bei einem Vierzylinder-Reihen-Motor ausge­ gangen, wobei jedem Motoreinlaßventil ein Einlaßkanal 36 a, 36 b, 36 c und 36 d zugeordnet ist. Der den Ver­ dichterzweig 20, 28, 34 (Fig. 1) umgehende Kanal 40 ist jeweils über eine Rückschlagklappe 38 mit jedem der Einlaßkanäle 36 a bis 36 d verbunden. Jedem der Einlaßkanäle 36 a bis 36 d ist in der bereits beschrie­ benen Weise ein Luftsteuerventil 34 a bis 34 d zugeord­ net, um entsprechend der Zündfolge und der gewählten Phasenlage der verdichteten Ladeluft aus dem Speicher 28 den Zutritt zu den einzelnen Motorzylindern zu er­ möglichen. Bei der in den Fig. 12 und 13 gezeigten Ausführungsform sind diese Luftsteuerventile 34 a bis 34 d zu einer gemeinsamen Baugruppe mit einem gemein­ samen Rotor 62 f zusammengefaßt, der rohrförmig ausge­ bildet ist und in einem gemeinsamen Gehäuse 60 f dreh­ bar gelagert ist. Der Rotor 62 f wird in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehung angetrieben, wobei jedoch durch hier nicht näher dargestellte Mittel seine Pha­ senlage gegenüber der Kurbelwelle veränderbar ist. Die einzelnen Einlaßkanäle 36 a bis 36 d sind in axia­ ler Richtung gegeneinander versetzt an das Gehäuse 60 f angeschlossen. In der entsprechenden axialen Po­ sition befinden sich im Rotor 62 f den Einlaßkanälen 36 a bis 36 d zugeordnete Ventilöffnungen 64 a bis 64 d, die in Umfangsrichtung des Rotors 62 f entsprechend der Zündfolge des Motorzylinder versetzt sind. Die Einrichtungen zum Antrieb des Rotors 62 f und zu des­ sen Phasenverstellung, sowie die Verbindung des In­ nenraums 160 mit dem Speicherraum 28 können in belie­ biger, für den Fachmann keine Schwierigkeit darstel­ lenden Weise durchgeführt sein und sind deshalb hier nicht näher dargestellt.

Beim gezeigten Beispiel wird angenommen, daß der Ro­ tor 62 f mit der halben Kurbelwellendrehzahl angetrie­ ben wird, so daß der Rotor 62 f eine vollständige Dre­ hung ausführen wird, während beispielsweise am Vier­ zylinder-Reihen-Motor die Zündfolge 1-3-4-2 einmal durchlaufen wird. In entsprechender Reihenfolge ge­ langen nacheinander die Ventilöffnungen 64 a, 64 c, 64 d und 64 b zur Deckung mit den Anschlüssen der Einlaßka­ näle 36 a, 36 c, 36 d und 36 b.

Reduziert man die Drehzahl der Rotoren 62 oder 130 und 132 auf ein Viertel der Kurbelwellendrehzahl, so wird jeder Verbrennungsraum nur bei jedem zweiten Ar­ beitsspiel mit Ladeluft versorgt, so daß bei geringe­ rem Leistungsbedarf bei konstanter Motordrehzahl der einzelne Arbeitszyklus mit höherer Zylinderfüllung und damit bei günstigerem spezifischen Kraftstoffver­ brauch abläuft. Bei weiterer Senkung des Leistungsbe­ darfs kann die Drehzahl der Rotoren erneut halbiert werden.

Zur Vereinfachung der Darstellung wurde in der voran­ gegangenen Beschreibung von verdichteter bzw. unver­ dichteter Ladeluft gesprochen. Es kann sich dabei - wie für den Fachmann ohne weiteres erkennbar ist - auch um mit Brennstoff vermischte Ladeluft handeln.

Claims (32)

1. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmo­ tors der Kolbenbauart, insbesondere eines Hubkolben­ motors, bei dem jeder Verbrennungsraum über minde­ stens ein in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung ge­ steuertes Einlaßventil mit einem Einlaßkanal verbun­ den ist, mit einem einen kontinuierlichen Druck er­ zeugenden, in einen Speicherraum fördernden Lader und einem zwischen dem Speicherraum und jedem Einlaßkanal angeordneten Luftsteuerventil, das sich in Abhängig­ keit von der Zündfrequenz der zugeordneten Verbren­ nungsräume öffnet und schließt, wobei das Luftsteuer­ ventil vor dem zugeordneten Einlaßventil schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Ein­ laßventil unverdichtete Ladung in den Verbrennungs­ raum gesaugt wird, sobald der Druck im Verbrennungs­ raum den Außendruck unterschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Phasenlage der Öffnungsmitte des Luftsteuerventils in Abhängigkeit von der gewünschten Motorbetriebsweise von Phasengleichheit mit der Öff­ nungsmitte des sich jeweils öffnenden, zugeordneten Einlaßventils vor dessen Öffnungsmitte verschließbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungsdauer des Luftsteuerventils maximal etwa der Öffnungsdauer des Einlaßventils bzw. der Einlaßventile eines jeden Verbrennungsraums ent­ spricht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsdauer des Luftsteuerventils mit zunehmender Phasenabweichung zwischen Luftsteuerventil und Einlaßventil verkürzt wird.

5. Verbrennungsmotor der Kolbenbauart, insbeson­ dere Hubkolbenmotor, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Verbrennungs­ raum (10), der über mindestens ein Einlaßventil (14) mit einem Einlaßkanal (36) verbunden ist, mit einem einen kontinuierlichen Druck erzeugenden Lader (20), dessen Druckseite mit einem Speicherraum (34) verbun­ den ist, mit einem Luftsteuerventil (34) zwischen dem Speicherraum (28) und jedem Einlaßkanal (36), dessen Antrieb so ausgelegt ist, daß es sich in Abhängigkeit von der Zündfrequenz der zugeordneten Verbrennungs­ räume (10) öffnet und schließt, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Verbrennungsraum (10) über einen den den Lader (20), den Speicherraum (28) und das Luft­ steuerventil (34) umfassenden Verdichterzweig umge­ henden, durch ein Ventil (38) absperrbaren Kanal (40) mit unverdichteter Ladung versorgbar ist.

6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Einlaßkanal (36) mit dem den Verdichterzweig umgehenden Kanal (40) verbunden ist.

7. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (42) zur Änderung der Phasenlage von Einlaßventil (14) und Luftsteuerventil (34) durch Verlagerung der Öffnungs­ mitte des Luftsteuerventils (34) von Phasengleichheit mit der Öffnungsmitte des sich jeweils öffnenden, zu­ geordneten Einlaßventils (14) vor dessen Öffnungsmit­ te.

8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Phasenlage aus einem Rechner (42) besteht, dessen Eingänge (48, 52, 56) mit einem Programmspeicher (44) und Sensoren (50, 54) zur Ermittlung von Betriebs­ kennwerten des Motors und/oder mindestens einem Steuerorgan (46) zur Eingabe von Steuerbefehlen und dessen Ausgang mit einer Stellvorrichtung für das Luftsteuerventil (34) verbunden ist.

9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Programmspeicher auswählbare Programme enthält.

10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensoren (50, 54) am Verbren­ nungsraum (10) und/oder am Speicherraum (28) angeord­ net und geeignet sind, den Motorbetriebszustand bzw. Druck und Temperatur im Speicherraum (28) zu ermit­ teln.

11. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan ein Fahrpedal (46) eines Kraftfahrzeugs ist.

12. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßseite (24) des Laders (20) und der ihn umgehende Kanal (40) stromauf von dem diesen Kanal (40) sperrenden Ventil (38) miteinander verbunden sind.

13. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage von Einlaßventil (14) und Luftsteuerventil (34) stu­ fenlos verstellbar ist.

14. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsdauer des Luftsteuerventils (34) maximal der Öffnungsdauer des Lufteinlaßventils (14) entspricht.

15. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs­ dauer des Luftsteuerventils (39) verstellbar ist.

16. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf vom Luftsteuerventil (34) ein Ladeluftkühler (30) ange­ ordnet ist.

17. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdich­ terzweig (20, 28, 34) umgehende Kanal (40) ein Rich­ tungsventil (38) enthält, das nur eine Strömung in Richtung auf das Einlaßventil (14) gestattet.

18. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der den Verdich­ terzweig (20, 28, 34) umgehende Kanal (40) in Abhän­ gigkeit von der Stellung des Luftsteuerventils (34) sperrbar ist.

19. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Einlaßkanal (36) ein die Verbindung zu dem den Verdichterzweig (20, 28, 34) umgehenden Kanal (40) sperrendes Ventil (38) zugeord­ net ist.

20. Verbrennungsmotor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Einlaßkanal (36 a; 36 d; 36 e) zugeordnete, die Verbindung zu dem den Verdich­ terzweig (20, 28, 34) umgehenden Kanal (40 a; 40 d; 40 e) sperrende Ventil (38 a; 38 d; 38 e), das zugeordne­ te Luftsteuerventil (34 a; 34 d; 34 e) und das Einlaß­ ventil bzw. die Einlaßventile (14 a; 14 d; 14 b, 14 c) der zugeordneten Verbrennungsräume (10 a; 10 d; 10 b, 10 c) eng benachbart angeordnet sind.

21. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ver­ dichterzweig (20, 28, 34) umgehende Kanal (40) ein gemeinsam mit dem Luftsteuerventil (62, 66) betätig­ bares Ventil (62, 70) enthält.

22. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (62, 70) in dem den Verdichterzweig (20, 28, 34) umgehen­ den Kanal (40) und das Luftsteuerventil (62, 66) zu einem Mehrwegeventil vereinigt sind.

23. Verbrennungsmotor nach den Ansprüchen 6 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil ein Dreiwegeventil ist, dessen Anschlüsse (66, 68, 70) mit dem Speicherraum (28), dem Einlaßkanal (36) und dem den Verdichterzweig (20, 28, 34) umgehenden Kanal (40) verbunden sind.

24. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftsteuer­ ventil einen von einem Ventilgehäuse (60) umschlosse­ nen, als Rotationskörper ausgebildeten und in Abhän­ gigkeit von der Drehung der Motorkurbelwelle konti­ nuierlich antreibbaren, mit einem sich gegen das Ge­ häuse öffnenden Verbindungskanal (64) versehenen Ro­ tor (62) umfaßt, wobei dem Verbindungskanal (64) im Ventilgehäuse (60) in Umlaufrichtung aufeinanderfol­ gende Anschlüsse (66, 68) für den Speicherraum (28) und den Einlaßkanal (36) zugeordnet sind.

25. Verbrennungsmotor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil einen von einem Ventilgehäuse (60) umschlossenen, als Rota­ tionskörper ausgebildeten und in Abhängigkeit von der Drehung der Motorkurbelwelle kontinuierlich antreib­ baren, mit einem sich gegen das Gehäuse öffnenden Verbindungskanal (64) versehenen Rotor (62) umfaßt, wobei dem Verbindungskanal (64) im Ventilgehäuse in Umlaufrichtung aufeinanderfolgende Anschlüsse (66, 68, 70) für den Speicherraum (28), den Einlaßkanal (36) und den den Verdichterzweig (20, 28, 34) umge­ henden Kanal (40) zugeordnet sind.

26. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkante (123) der Verbindung (66, 64, 68) des Speicherraums (28) mit dem Einlaßkanal (36) verstellbar ist.

27. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der Ventilöffnungszeiten gegenüber der Kurbelwelle durch Verstellung des Rotors (62) relativ zum Ventil­ gehäuse (60) veränderbar ist.

28. Verbrennungsmotor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Rotationskörper ausge­ bildete und in Abhängigkeit von der Drehung der Mo­ torkurbelwelle kontinuierlich antreibbare Rotoren (130, 132) jeweils mit einem Verbindungskanal (134, 136) versehen und drehbar in einem Ventilgehäuse (138) gelagert sind, wobei ein Verbindungskanal (134) in seiner Öffnungsstellung Anschlüsse (140, 142) für den Speicherraum (28) und den Einlaßkanal (36) und der andere Verbindungskanal (136) in seiner Öffnungs­ stellung einen Einlaß (144) und einen Auslaß (146) für den den Verdichterzweig (20, 28, 34) umgehenden Kanal (40) miteinander verbindet, daß die Phasenlage der Rotoren (130, 142) zueinander veränderbar ist und daß die Phasenlage der Ventilöffnungszeiten gegenüber der Motorkurbelwelle durch eine Verstellung der Roto­ ren (130, 132) relativ zum Ventilgehäuse (138) verän­ derbar ist.

29. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximaldreh­ zahl des Rotors (62, 130, 132) derart bemessen ist, daß auf zwei Takte des zugeordneten Motorzylinders bzw. der zugeordneten Motorzylinder jeweils eine Ven­ tilöffnung entfällt.

30. Verbrennungsmotor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Rotors (62, 130, 132) nach Wahl stufenweise halbierbar ist.

31. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Vierzy­ linder-Reihen-Viertaktmotor drei Einlaßkanäle (36 a, 36 b, 36 c) vorgesehen sind, von denen ein Einlaßkanal (36 b) den beiden mittleren Zylindern gemeinsam zuge­ ordnet ist.

32. Verbrennungsmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftsteuerventile (34 a, 34 b, 34 c, 34 d) zumindest einer Anzahl von Einlaßkanälen (36 a, 36 b, 36 c, 36 d) eines Motors einen gemeinsamen, rohrförmigen, in einem rohrförmigen Gehäuse (60 f) drehbar gelagerten, in Abhängigkeit von der Kurbel­ wellendrehung antreibbaren Rotor (62 f) besitzen, dessen Innenraum (160) mit dem Speicherraum (28) verbunden ist, daß am Gehäue (60 f) in axialer Richtung gegeneinander versetzt die Einlaßkanäle (36 a, 36 b, 36 c, 36 d) ausmünden, daß jedem Einlaßkanal (36 a -36 d) am Rotor (62 f) eine Ventilöffnung (64 a, 64 b, 64 c, 64 d) zugeordnet ist, wobei, diese Öffnungen (64 a -64 d) entsprechend der Zündfolge in Umfangsrichtung versetzt sind, und daß die Phasenlage des Rotors (62 f) relativ zur Kurbelwelle verstellbar ist.