WO2017055489A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2017055489A1
WO2017055489A1 PCT/EP2016/073325 EP2016073325W WO2017055489A1 WO 2017055489 A1 WO2017055489 A1 WO 2017055489A1 EP 2016073325 W EP2016073325 W EP 2016073325W WO 2017055489 A1 WO2017055489 A1 WO 2017055489A1
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cam
internal combustion
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cam profile
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PCT/EP2016/073325
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Christoph Beerens
Roberto Cutrona
Thomas Flender
Justus Himstedt
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Mahle International Gmbh
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Publication date
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine having a number n of cylinders, a crankshaft and a camshaft connected thereto in accordance with the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for operating such an internal combustion engine.
  • Cylinder shutdown in internal combustion engines in particular in a four-stroke gasoline engine, known which comprises a plurality of cylinders with gas exchange valves and at least one camshaft, which is driven by a crankshaft.
  • the disadvantage of cooling down the deactivated cylinders should thereby be avoided by alternately activating and deactivating each cylinder in successive cycles when operating with cylinder deactivation.
  • the required for this comparatively high switching effort should be minimized by the fact that for actuating each gas exchange valve, a first and a second cam are provided, both having full lift height and are arranged rotated by the rotation angle of an engine cycle and that the first cam a stroke constant, the second cam a hubschaltbares to zero component of a
  • Valve element actuated.
  • the present invention is based on the general idea, several
  • the internal combustion engine has a number n of cylinders, a crankshaft and a camshaft connected thereto in terms of drive.
  • the camshaft is inventively connected to the crankshaft so that one revolution of the crankshaft causes a 1 / n revolution of the camshaft.
  • the crankshaft thus rotates three times while the camshaft rotates only once.
  • a Mehrfachschiebenocken is arranged for each cylinder, each of which has a full cam profile and a partial cam profile.
  • the full cam profile has n cam lobes while the partial cam profile has n-1 cam lobes.
  • a three-cylinder internal combustion engine thus has the full cam profile three
  • Cam mountains while the partial cam profile has only two cam mountains.
  • the partial cam profiles are inventively arranged and aligned so that they cause an alternating cylinder deactivation in the activated state.
  • Adjusting device designed such that it adjusts the multiple sliding cam individually or simultaneously.
  • the simultaneous adjustment allows a structurally very simple cylinder shutdown, especially if the multiple sliding cam are all arranged together on a sliding on the camshaft sliding sleeve.
  • the camshaft on an outer shaft and an axially adjustable inner shaft, wherein the inner shaft via a pin with at least one
  • Sliding sleeve is connected. On this sliding sleeve can either either a single Mehrfachschiebenocken or all
  • the aforementioned adjusting device which act, for example via a shift gate on the sliding sleeve and can adjust together with the multi-sliding cam arranged thereon.
  • the camshaft has an outer shaft and a coaxially adjustable inner shaft, wherein the inner shaft is connected via a pin with at least one sliding sleeve.
  • the adjusting device would only act on the inner shaft and adjust it axially to the outer shaft.
  • Fig. 2 is a representation as in Fig. 1, but in a partial cam profile
  • Fig. 4 shows a camshaft with an axially adjustable inner shaft
  • Fig. 5 shows a camshaft with a shift gate
  • Fig. 6 is a full cam profile of an inventive
  • Fig. 7 is a rotation angle-dependent, automatic and alternating
  • Fig. 9 is a representation as in Fig. 8, but at an alternating
  • Fig. 10 is a view as in Fig. 8, but in a three-cylinder
  • Fig. 11 is a view as in Fig. 9, but also in a three-cylinder
  • an internal combustion engine 1 has a number n of cylinders 2 (cf., Fig. 7), a crankshaft 3, as well as one therewith
  • the camshaft 4 is thus connected to the crankshaft 3 (see FIG. 1), for example via a corresponding transmission, such that one revolution of the crankshaft 3 causes a 1 / n revolutions of the camshaft 4. Consequently, if the internal combustion engine 1 has three cylinders, then the crankshaft rotates three times, while the camshaft 4 rotates only once. In a four-cylinder internal combustion engine 1, however, the crankshaft 3 rotates four times, while the camshaft 4 rotates only once. On the camshaft 4 is for each cylinder 2 a
  • Full cam profile 6 and a partial cam profile 7 has (see, in particular, Figs. 1 to 7).
  • the full cam profile 6 has n cam lobes 8, so that in a three-cylinder internal combustion engine 1 it has three cam lobes 8 (see Fig. 1) and four cam lobes 8 (see Fig. 6) in a four-cylinder internal combustion engine.
  • the partial cam profile 7, however, has a cam mountain 8 less, as can be seen in FIGS. 1 to 5 and 7. Also provided is an adjusting device 9 for moving the
  • a shift gate 10 may have, with corresponding switching tracks 11, in which the adjusting device 9 engages with corresponding pin 12 and thereby an axial adjustment the multi-slide cam 5 causes.
  • the sliding cam 5 are arranged on a slidably mounted on the camshaft 4 sliding sleeve 13 and consequently together with each other.
  • each multiple sliding cam 5 is arranged on a separate sliding sleeve 13 and thereby individually displaceable.
  • camshaft 4 has an outer shaft 14 and an axially adjustable inner shaft 15, wherein the inner shaft 15 via a pin 16 with the at least one sliding sleeve thirteenth
  • the adjusting device 9 acts directly on the axially adjustable inner shaft 15th
  • ⁇ 360 ⁇
  • individual cylinders 2 Z1 to Zn
  • Part cam profile 7 three cam mountains 8 have.
  • the partial cam profile 7 also has only two cam peaks 8.
  • each of the three partial cam profiles 7 for each cylinder 2 has two cam mountains 8, which are arranged offset by 120 ° to each other.
  • FIG. 10 a three-cylinder internal combustion engine with a total of three cylinders 2 (Z1 to Z3) which is operated by means of a camshaft 4 via the full cam profile 6.
  • a rotation angle ⁇ of 360 ° of the camshaft 4 each cylinder 2 is thus opened once, namely first the cylinder Z1, then the cylinder Z2 and then the cylinder Z3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brenn kraftmaschine (1) mit einer Anzahl n an Zylindern (2), einer Kurbelwelle (3) und einer damit antriebsverbundenen Nockenwelle (4). Erfindungswesentlich ist dabei, - dass die Nockenwelle (4) derart mit der Kurbelwelle (3) verbunden ist, dass eine Umdrehung der Kurbelwelle (3) 1/n-Umdrehungen der Nockenwelle (4) bewirkt, - dass auf der Nockenwelle (4) für jeden Zylinder (2) ein Mehrfachschiebenocken (5) angeordnet ist, wovon jeder ein Vollnockenprofil (6) und ein Teilnockenprofil (7) aufweist, - dass das Vollnockenprofil (6) n-Nockenberge (8) aufweist, während das Teilnockenprofil (7) n-1 Nockenberge (8) aufweist, - dass eine Stelleinrichtung (9) zum Verschieben der Mehrfachschiebenocken (5) vorgesehen ist, - dass jedes Teilnockenprofil (7) um einen Winkel α = 360°/n zum benachbarten Teilnockenprofil (7) verdreht ist, - dass die Teilnockenprofile (7) derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass sie in aktiviertem Zustand eine alternierende Zylinderabschaltung bewirken.

Description

Brennkraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Anzahl n an Zylindern, einer Kurbelwelle und einer damit antriebsverbundenen Nockenwelle, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine.
Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine ist hinlänglich bekannt.
Um die in Zukunft geltenden, strengen Vorgaben eines maximalen CO2-Ausstoßes zu erreichen, sind deutlich wirksame Schritte zur Erhöhung der Effizienz bei Brennkraftmaschinen erforderlich. Neben einem sogenannten "Down Sizing" wird auch eine Zylinderabschaltung als vielversprechende Technologie angesehen, einen Kraftstoffverbrauch effektiv senken zu können.
Aus der DE 100 55 595 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Zylinderabschaltung bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei einem Viertakt- Ottomotor, bekannt, der mehrere Zylinder mit Gaswechselventilen und mindestens eine Nockenwelle aufweist, die von einer Kurbelwelle angetrieben ist. Der Nachteil des Auskühlens der abgeschalteten Zylinder soll dabei dadurch vermieden werden, dass bei Betrieb mit Zylinderabschaltung jeder Zylinder in aufeinander folgenden Zyklen abwechselnd aktiviert und deaktiviert wird. Der hierfür erforderliche vergleichsweise hohe Schaltaufwand soll dadurch minimiert werden, dass zur Betätigung eines jeden Gaswechselventils ein erster und ein zweiter Nocken vorgesehen sind, die beide volle Hubhöhe aufweisen und um den Drehwinkel eines Motorzyklus verdreht angeordnet sind und dass der erste Nocken ein Hub konstantes, der zweite Nocken ein auf Null hubschaltbares Bauteil eines
Ventilelements betätigt.
Generell ist die aus dem Stand der Technik bekannte Zylinderabschaltung jedoch vergleichsweise aufwändig und dadurch teuer. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine
Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere ein technisch wenig aufwändiges, alternierendes Abschalten von einzelnen Zylindern einer
Brennkraftmaschine ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mehrere
Kurbelwellenumläufe (Takte) in einen einzigen Nockenwellenumlauf zu integrieren und dadurch eine konstruktiv einfache, alternierende Zylinderabschaltung zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist dazu eine Anzahl n an Zylindern, eine Kurbelwelle und eine damit antriebsverbundene Nockenwelle auf. Die Nockenwelle ist dabei erfindungsgemäß derart mit der Kurbelwelle verbunden, dass eine Umdrehung der Kurbelwelle eine 1/n-Umdrehung der Nockenwelle bewirkt. Bei einer dreizylindrigen Brennkraftmaschine läuft somit die Kurbelwelle dreimal um, während sich die Nockenwelle lediglich ein einziges Mal dreht. Auf der Nockenwelle ist dabei für jeden Zylinder ein Mehrfachschiebenocken angeordnet, wovon jeder ein Vollnockenprofil und ein Teilnockenprofil besitzt. Das Vollnockenprofil besitzt dabei n- Nockenberge, während das Teilnockenprofil n-1 Nockenberge besitzt. Bei einer dreizylindrigen Brennkraftmaschine besitzt somit das Vollnockenprofil drei
Nockenberge, während das Teilnockenprofil lediglich zwei Nockenberge aufweist. Jedes Teilnockenprofil ist dabei um einen Winkel von a=360 n zum benachbarten Teilnockenprofil verdreht, so dass zwei benachbarte Teilnockenprofile bei einer dreizylindrigen Brennkraftmaschine um einen Umfangswinkel von a=120° zueinander verdreht sind. Darüber hinaus ist eine Stelleinrichtung zum Verschieben der
Mehrfachschiebenocken vorgesehen, um diese von ihrem Vollnockenprofil in das Teilnockenprofil und zurück verschieben zu können. Die Teilnockenprofile sind dabei erfindungsgemäß derart angeordnet und ausgerichtet, so dass sie in aktiviertem Zustand eine alternierende Zylinderabschaltung bewirken. Durch das
erfindungsgemäße Vorsehen der Teilnockenprofile auf den Mehrfachschiebenocken und durch das Weglassen eines der drei bzw. vier Nockenberge auf den Teilnockenprofilen, kann durch ein Umschalten vom Vollnockenprofil auf das
Teilnockenprofil eine vollautomatische Zylinderabschaltung ohne zusätzlichen Schaltaufwand erreicht werden. Durch eine entsprechende Anordnung der einzelnen Teilnockenprofile der Mehrfachschiebenocken kann somit eine alternierende und automatische Zylinderabschaltung durch ein einfaches Verschieben der
Mehrfachschiebenocken in Axialrichtung bewirkt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die
Versteileinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Mehrfachschiebenocken individuell oder simultan verstellt. Besonders das simultane Verstellen ermöglicht eine konstruktiv äußerst einfache Zylinderabschaltung, insbesondere sofern die Mehrfachschiebenocken alle gemeinsam auf einer auf der Nockenwelle schiebbaren Schiebehülse angeordnet sind.
Zweckmäßig weist die Nockenwelle eine Außenwelle und eine axial dazu verstellbare Innenwelle auf, wobei die Innenwelle über einen Stift mit zumindest einer
Schiebehülse verbunden ist. Auf dieser Schiebehülse können dabei wahlweise entweder nur ein einziger Mehrfachschiebenocken oder aber sämtliche
Mehrfachschiebenocken angeordnet sein, je nachdem, ob ein individuelles oder gleichzeitiges Verstellen erwünscht ist.
Zum Verstellen der Mehrfachschiebenocken von ihrem Vollnockenprofil in ihr Teilnockenprofil und zurück ist die zuvor erwähnte Stelleinrichtung vorgesehen, wobei diese beispielsweise über eine Schaltkulisse auf die Schiebehülse einwirken und diese zusammen mit den darauf angeordneten Mehrfachschiebenocken verstellen kann. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Nockenwelle eine Außenwelle und eine koaxial dazu verstellbare Innenwelle aufweist, wobei die Innenwelle über einen Stift mit zumindest einer Schiebehülse verbunden ist. In diesem Fall würde die Stelleinrichtung lediglich auf die Innenwelle einwirken und diese axial zur Außenwelle verstellen. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch, eine Schnittdarstellung durch eine Nockenwelle einer
erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine im Bereich eines Vollnockenprofils eines Mehrfachschiebenockens,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch in einem Teilnockenprofil
Fig. 3 unterschiedliche Schnittdarstellungen durch eine erfindungsgemäße
Nockenwelle
Fig. 4 eine Nockenwelle mit einer axial verstellbaren Innenwelle
Fig. 5 eine Nockenwelle mit einer Schaltkulisse
Fig. 6 ein Vollnockenprofil eines erfindungsgemäßen
Mehrfachschiebenockens mit vier Nockenbergen, Fig. 7 eine drehwinkelabhängige, automatische und alternierende
Zylinderabschaltung einer dreizylindrigen Brennkraftmaschine,
Fig. 8 ein Drehwinkelhubdiagramm für eine vierzylindrige, erfindungsgemäße
Brennkraftmaschine unter Volllast, das heißt mit einer unter einem Volllastprofil arbeitenden Nockenwelle,
Fig. 9 eine Darstellung wie in Fig. 8, jedoch bei einer alternierenden
Zylinderabschaltung,
Fig. 10 eine Darstellung wie in Fig. 8, jedoch bei einer dreizylindrigen
Brennkraftmaschine,
Fig. 11 eine Darstellung wie in Fig. 9, jedoch ebenfalls bei einer dreizylindrigen
Brennkraftmaschine.
Entsprechend den Figuren weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 eine Anzahl n an Zylindern 2 (vgl. Fig. 7), eine Kurbelwelle 3 sowie eine damit
antriebsverbundene Nockenwelle 4 auf. Erfindungsgemäß ist nun die Nockenwelle 4 derart mit der Kurbelwelle 3 (vgl. Fig. 1 ), beispielsweise über ein entsprechendes Getriebe, verbunden, dass eine Umdrehung der Kurbelwelle 3 ein 1/n-Umdrehungen der Nockenwelle 4 bewirkt. Weist demzufolge die Brennkraftmaschine 1 drei Zylinder auf, so dreht sich die Kurbelwelle dreimal, während sich die Nockenwelle 4 lediglich ein einziges Mal dreht. Bei einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine 1 hingegen dreht sich die Kurbelwelle 3 viermal, während sich die Nockenwelle 4 lediglich ein einziges Mal dreht. Auf der Nockenwelle 4 ist für jeden Zylinder 2 ein
Mehrfachschiebenocken 5 (vgl. Fig. 4 und 5) angeordnet, wovon jeder ein
Vollnockenprofil 6 und ein Teilnockenprofil 7 aufweist (vgl. insbesondere auch die Fig. 1 bis 7). Das Vollnockenprofil 6 besitzt dabei n-Nockenberge 8, so dass diese bei einer dreizylindrigen Brennkraftmaschine 1 drei Nockenberge 8 (vgl. Fig. 1 ) und bei einer vierzylindrischen Brennkraftmaschine vier Nockenberge 8 (vgl. Fig. 6) besitzt. Das Teilnockenprofil 7 hingegen besitzt einen Nockenberg 8 weniger, wie dies gemäß den Fig. 1 bis 5 und 7 zu sehen ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine Stelleinrichtung 9 zum Verschieben der
Mehrfachschiebenocken 5, wobei die Stelleinrichtung 9 (vgl. die Fig. 4 und 5), eine Schaltkulisse 10 (vgl. Fig. 5) aufweisen kann, mit entsprechenden Schaltspuren 11 , in welche die Stelleinrichtung 9 mit entsprechenden Zapfen 12 eingreift und dadurch eine Axialverstellung der Mehrfachschiebenocken 5 bewirkt. Die Schiebenocken 5 sind dabei auf einer auf der Nockenwelle 4 schiebbar angeordneten Schiebehülse 13 angeordnet und demzufolge gemeinsam miteinander verschiebbar. Alternativ ist dabei selbstverständlich auch denkbar, dass jeder Mehrfachschiebenocken 5 auf einer separaten Schiebehülse 13 angeordnet und dadurch individuell verschiebbar ist.
Betrachtet man die Fig. 4, so kann dort erkennen, dass die Nockenwelle 4 eine Außenwelle 14 sowie eine axial dazu verstellbare Innenwelle 15 aufweist, wobei die Innenwelle 15 über einen Stift 16 mit der zumindest einen Schiebehülse 13
verbunden ist. Die Stelleinrichtung 9 wirkt dabei direkt auf die axial verstellbare Innenwelle 15.
Zur Ermöglichung einer automatischen und alternierenden Zylinderabschaltung der Brenn kraftmasch ine 1 ist jedes Teilnockenprofil 7 um eine Winkel α = 360 η zum benachbarten Teilnockenprofil 7 verdreht, wie dies insbesondere in den einzelnen Schnittdarstellungen gemäß der Fig. 3 und der Fig. 7 erkennbar ist. Durch ihre verdreht zueinander ausgerichtete Anordnung kann mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Teilnockenprofile 7 bewirkt werden, dass einzelne Zylinder 2 (Z1 bis Zn) bei aktiviertem Teilnockenprofil 7 alternierend abgeschaltet werden.
Betrachtet man die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 gemäß den Fig. 1 bis 5, sowie 7 und 10, 11 , so kann man erkennen, dass diese Brennkraftmaschine 1 insgesamt drei Zylinder 2 (Z1 - Z3) aufweist, und demzufolge die
Mehrfachschiebenocken 5 im vollen Nockenprofil 6 drei Nockenberge 8 und im Teilnockenprofil 7 zwei Nockenberge 8 aufweisen. Jedes Teilnockenprofil 7 ist dabei um einen Winkel von α = 360 3 = 120° zum benachbarten Teilnockenprofil verdreht. Demgegenüber weist die Brennkraftmaschine 1 gemäß den Fig. 6 sowie 8 und 9 insgesamt vier Zylinder 2 (Z1 - Z4) auf, so dass in diesem Fall die
Mehrfachschiebenocken 5 im Vollnockenprofil 6 vier Nockenberge 8 und im
Teilnockenprofil 7 drei Nockenberge 8 aufweisen. Selbstverständlich ist bei einer vierzylindrischen Brennkraftmaschine 1 auch denkbar, dass das Teilnockenprofil 7 auch nur zwei Nockenberge 8 besitzt.
Betrachtet man nun die Fig. 3, so kann man erkennen, dass jedes der insgesamt drei Teilnockenprofile 7 für jeden Zylinder 2 zwei Nockenberge 8 aufweist, die um 120° zueinander versetzt angeordnet sind.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 bedeutet dies gemäß der Fig. 7, dass immer derjenige Zylinder 2 abgeschalten ist, bei welchem die Nockenwelle 4 bzw. das zugehörige Teilnockenprofil 7 keinen nach oben ragenden Nockenberg 8 aufweist. Der abgeschaltete Zylinder 2 ist dabei schwarz markiert.
Betrachtet man beispielsweise die Fig. 10 und 11 , so kann man in Fig. 10 eine dreizylindrige Brennkraftmaschine mit insgesamt drei Zylindern 2 (Z1 bis Z3) erkennen, die mittels einer Nockenwelle 4 über das Vollnockenprofil 6 betrieben wird. Während eines Umdrehungswinkels α von 360° der Nockenwelle 4 wird somit jeder Zylinder 2 einmal geöffnet und zwar zuerst der Zylinder Z1 , dann der Zylinder Z2 und anschließend der Zylinder Z3. Gemäß der Fig. 11 wurde nun der
Mehrfachschiebenocken 5 in sein Teilnockenprofil 7 verschoben, bei welchem einer der drei Nockenberge 8 fehlt, so dass während einer gesamten Umdrehung der Nockenwelle 4 einer der Zylinder 2 (Z1 , Z2 oder Z3) abgeschaltet wird. Während der ersten Umdrehung bleibt gemäß der Fig. 11 der Zylinder Z3 abgeschalten, während in der zweiten Umdrehung der Zylinder Z2 und in der dritten Umdrehung der Zylinder Z1 abgeschalten ist.
Gemäß den Fig. 8 und 9 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit insgesamt vier Zylindern 2 (Z1 bis Z4) gezeigt, welche mit einer Nockenwelle unter einem Vollnockenprofil 6 betrieben werden, welches insgesamt vier Nockenberge 8 aufweist und damit bei einer vollständigen Umdrehung um 360° je Zylinder 2 einmal öffnet. Betrachtet man dahingehend die Fig. 9, so kann man erkennen, dass die erfindungsgemäße
Brenn kraftmasch ine 1 hier im Teilnockenprofil 7 betrieben wird, bei welchem ein Öffnungshub nur bei jeder zweiten Umdrehung der Kurbelwelle 3 erfolgt.
Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 und den dabei vorgesehenen Mehrfachschiebenocken 5 mit den Teilnockenprofilen 7 ist eine besonders einfache automatische und alternierende Zylinderabschaltung möglich, ohne hierfür den bislang aus dem Stand der Technik erforderlichen technischen und konstruktiven Aufwand betreiben zu müssen. Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine lässt sich somit eine CO2-Einsparung und eine entsprechende Zylinderabschaltung vergleichsweise einfach realisieren.

Claims

Patentansprüche
1 . Brennkraftmaschine (1 ) mit einer Anzahl n an Zylindern (2), einer Kurbelwelle (3) und einer damit antriebsverbundenen Nockenwelle (4),
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Nockenwelle (4) derart mit der Kurbelwelle (3) verbunden ist, dass eine Umdrehung der Kurbelwelle (3) 1/n-Umdrehungen der Nockenwelle (4) bewirkt,
- dass auf der Nockenwelle (4) für jeden Zylinder (2) ein
Mehrfachschiebenocken (5) angeordnet ist, wovon jeder ein Vollnockenprofil (6) und ein Teilnockenprofil (7) aufweist,
- dass das Vollnockenprofil (6) n-Nockenberge (8) aufweist, während das
Teilnockenprofil (7) n-1 Nockenberge (8) aufweist,
- dass eine Stelleinrichtung (9) zum Verschieben der Mehrfachschiebenocken (5) vorgesehen ist,
- dass jedes Teilnockenprofil (7) um einen Winkel α = 360 η zum benachbarten Teilnockenprofil (7) verdreht ist,
- dass die Teilnockenprofile (7) derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass sie in aktiviertem Zustand eine alternierende Zylinderabschaltung bewirken.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennkraftmaschine (1 ) drei Zylinder (2) und die
Mehrfachschiebenocken (5) im Vollnockenprofil (6) drei Nockenberge (8) und im Teilnockenprofil (7) zwei Nockenberge (8) aufweisen.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Teilnockenprofil (7) um einen Winkel α = 120° zum benachbarten Teilnockenprofil (7) verdreht ist.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass die Brennkraftmaschine (1 ) vier Zylinder (2) und die
Mehrfachschiebenocken (5) im Vollnockenprofil (6) vier Nockenberge (8) und im Teilnockenprofil (7) drei Nockenberge (8) aufweisen.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Teilnockenprofil (7) um einen Winkel α = 90° zum benachbarten Teilnockenprofil (7) verdreht ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Versteileinrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass sie die
Mehrfachschiebenocken (5) individuell oder simultan verstellt.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mehrfachschiebenocken (5) auf einer auf der Nockenwelle (4) schiebbaren Schiebehülse (13) angeordnet sind.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nockenwelle (4) eine Außenwelle (14) und eine axial dazu verstellbare Innenwelle (15) aufweist, wobei die Innenwelle (15) über einen Stift mit zumindest einer Schiebehülse (13) verbunden ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine mit der Schiebehülse (13) verbundene Schaltkulisse (10) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (1 ) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, bei dem - die Kurbelwelle (3) mit n-facher Drehzahl der Nockenwelle (4) dreht,
- die Stelleinrichtung (9) zur alternierenden Zylinderabschaltung die Mehrfachschiebenocken (5) auf der Nockenwelle (4) mit ihren Teilnockenprofilen (7) in eine Wirkstellung verschiebt.
*****
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