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专利名称 | 操作往复式内燃机的方法 |
申请号 | CN201780078711.2 | 申请日期 | 2017-09-20 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2019-08-02 | 公开/公告号 | CN110088453A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | F02D41/12 | IPC分类号 | F;0;2;D;4;1;/;1;2;;;F;0;2;D;1;3;/;0;2;;;F;0;2;D;1;3;/;0;4;;;F;0;2;D;4;1;/;0;0查看分类表>
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申请人 | 戴姆勒股份公司 | 申请人地址 | 德国莱恩费尔登-埃希特丁根
变更
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权利人 | 戴姆勒卡车股份公司 | 当前权利人 | 戴姆勒卡车股份公司 |
发明人 | T·舒马赫尔;M·O·瓦格纳 |
代理机构 | 北京市中咨律师事务所 | 代理人 | 暂无 |
摘要
本发明涉及一种在发动机制动模式下操作往复式内燃机的方法,其中在所述发动机制动模式下,在一个工作循环内,至少一个气缸的至少一个可在关闭位置与至少一个开启位置之间运动的排气阀第一次运动到关闭位置(1S1、1S1"、1S1"'),接着从所述关闭位置第一次运动到开启位置(1O1、1O1"、1O1"'),接着从所述开启位置朝所述关闭位置(2S1、2S1'、2S1"、2S1"')方向运动且接着第二次运动到所述开启位置(201、201"、201"'),以便通过这种方式来借助气缸的活塞将在气缸中经压缩的气体排出气缸,其特征在于,所述排气阀在发生于第一次运动到所述开启位置(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到开启位置(201、201"、201"')之前的朝所述关闭位置(2S1、2S1"、2S1"')方向所进行的所述运动中以这样长的时间保持开启状态使得经至少一个排气通道从所述往复式内燃机的至少一个第二气缸排出的气体被填充到所述气缸中,其中在发动机制动模式被启动的情况下,对至少一个用于操纵所述往复式内燃机的至少一个换气阀的凸轮轴进行调节,在发生于第一次运动到所述开启位置(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到所述开启位置(201、201"、201"')之前的朝所述关闭位置(2S1、2S1"、2S1"')方向所进行的运动中,排气阀不运动到关闭位置。
1.一种在发动机制动模式下操作往复式内燃机的方法,在该方法中在所述发动机制动模式下,在一个工作循环内,至少一个气缸的至少一个能在关闭位置与至少一个开启位置之间运动的排气阀第一次运动到关闭位置,接着从所述关闭位置第一次运动到所述开启位置,接着从所述开启位置朝所述关闭位置方向运动且接着第二次运动到所述开启位置,以便通过这种方式来借助所述气缸的活塞将在所述气缸中经压缩的气体排出气缸,其特征在于,
所述排气阀在发生于第一次运动到所述开启位置之后、第二次运动到所述开启位置之前的朝关闭位置方向所进行的运动中以这样长的时间保持开启状态:从而使得经至少一个排气通道从所述往复式内燃机的至少一个第二气缸排出的气体被填充到气缸中,其中在发动机制动模式被启动的情况下,对至少一个用于操纵所述往复式内燃机的至少一个换气阀的凸轮轴进行调节,
在发生于第一次运动到所述开启位置之后、第二次运动到所述开启位置之前的朝所述关闭位置方向所进行的运动中,所述排气阀运动到中间位置,所述中间位置不同于开启位置、不同于关闭位置、并且位于开启位置与关闭位置之间,所述排气阀从所述中间位置第二次运动到所述开启位置,其中所述排气阀在所述中间位置上比在所述开启位置上更大程度地封闭所述往复式内燃机的相应排气通道并且比在所述关闭位置上更大程度地开放所述往复式内燃机的相应排气通道。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
将进气凸轮轴作为所述凸轮轴加以调节,借助所述进气凸轮轴能将对应于如下进气通道的进气阀作为所述换气阀加以操纵:经该进气通道为第一气缸填充气体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
对所述凸轮轴进行推迟性调节。
4.根据权利要求2所述的方法,
其特征在于,
对所述进气凸轮轴进行推迟性调节,使得进气阀在工作循环的上点火止点期间开启着。
5.一种用于汽车的往复式内燃机,其被构建为能实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
操作往复式内燃机的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种操作往复式内燃机的方法。\n背景技术\n[0002] 这样一种在发动机制动模式下操作往复式内燃机的方法例如已披露于US 4 592 \n319。在发动机制动模式下,往复式内燃机用作制动器,也就是例如用于将汽车制动的发动机制动器。例如在下坡行车时,往复式内燃机在发动机制动模式下的作用是至少基本上保持车速恒定,或者说避免车速过度提高。通过将往复式内燃机用作发动机制动器,可以保护汽车的行车制动器。换言之,通过将往复式内燃机用作发动机制动器,可以避免或减少行车制动器的使用。\n[0003] 为此,该方法是将往复式内燃机作为减压制动器(Dekompressionsbremse)来使用或操作。换言之,往复式内燃机在发动机制动模式下按照现有技术中普遍已知的减压制动器的方式进行工作。在发动机制动模式下,往复式内燃机的至少一个形成为气缸的燃烧室的至少一个可在关闭位置与至少一个开启位置之间运动的排气阀在往复式内燃机的一个工作循环内第一次运动到关闭位置,也就是第一次关闭。其中,排气阀对应于可供往复式内燃机的排气通过的排气通道。在排气阀的关闭位置上,排气阀流体封锁排气通道,使得气缸中的气体无法流入排气通道。而在开启位置上,排气阀开放对应的排气通道,使得气体能够从气缸流入排气通道。在发动机制动模式下,该气体例如是空气,或者说该气体至少包括空气,且例如不包括往复式内燃机的排气,因为例如在发动机制动模式下,往复式内燃机不发生点火操作。\n[0004] 点火操作又称发火模式,其中在实施点火操作期间,气缸中或往复式内燃机中发生燃烧。如果停止点火操作,则往复式内燃机处于非发火模式,非发火模式又称非点火操作。实施非点火操作期间,往复式内燃机中(特别是其气缸中)不发生燃烧。\n[0005] 通过排气阀在工作循环内第一次运动到关闭位置,也就是第一次关闭,可以借助可在气缸中做平移运动的活塞来压缩最初存在于气缸中的气体,例如新鲜空气。排气阀在首次运动到关闭位置之后又从关闭位置第一次运动到开启位置,即排气阀第一次开启,使得此前经活塞压缩的空气特别是一下子从气缸中排出。以这种方式排出压缩空气后,储存在压缩空气中的、由活塞所施加的压缩能就无法再被用来将活塞从其上止点移动至其下止点,或者说无法再为这一运动提供支持。也就是说,至少大部分的压缩能未经利用地被排出气缸。由于活塞或往复式内燃机必然通过做功或者已经通过做功来压缩气缸中的气体,而这部分功由于排气阀的开启(即,由于排气阀运动到开启位置)无法被用来将活塞从上止点移动至下止点,所以能使汽车制动。\n[0006] 排气阀首次或第一次运动到开启位置后又从开启位置朝关闭位置方向运动。这样可以借助活塞再次压缩例如还存在于气缸中的气体。排气阀在首次开启之后朝关闭位置方向运动,接着又第二次运动到开启位置,即第二次开启,以便能够第二次从气缸中排出此前经压缩的气体,但储存在气体中的压缩能无法被用来将活塞从其上止点移动至其下止点。\n以上所描述的排气阀首次运动到关闭位置,接着首次运动到开启位置,接着朝关闭位置方向运动,接着第二次运动到开启位置,这些都是在一个工作循环内进行的,其作用是从气缸中排出在气缸中经气缸的活塞压缩的气体。\n[0007] 活塞一般通过连杆与往复式内燃机的曲轴铰接。其中,活塞以可相对于气缸做平移运动的方式容置在气缸中,其中活塞在其下止点与其上止点之间运动。基于与曲轴的铰接,活塞的平移运动转化成曲轴的旋转运动,使得曲轴绕旋转轴旋转。对于四冲程发动机而言,工作循环是指曲轴正好旋转两整周。意即,曲轴的一个工作循环正好包括720度曲柄角。\n在这个720度曲柄角[°KW]以内,活塞两次运动至其上止点,并且两次运动至其下止点。对于二冲程发动机来说,工作循环是指曲轴正好旋转一周,也就是360度曲柄角[°KW]。\n[0008] 发动机制动模式与正常运行模式的区别主要在于,往复式内燃机以发动机制动模式工作时无燃料喷射,其中往复式内燃机特别是通过曲轴由车轮驱动。而正常运行时,往复式内燃机是以所谓的牵引模式工作,即轮子由往复式内燃机驱动。另外,正常运行时会实施将空气和燃料都送入气缸的前述点火操作。因此,正常运行时气缸中会产生燃料空气混合物,其中该燃料空气混合物被点燃并由此燃烧。\n[0009] 然而,在发动机制动模式下不会将例如燃料送入气缸,因此,往复式内燃机在发动机制动模式下以非发火模式工作。\n[0010] 此外,DE 10 2007 038 078 A1揭示一种特别用于内燃机的换气阀操纵装置,具有至少一个点火凸轮轴(特别是排气凸轮轴)以及减压制动装置,借助点火凸轮轴调节装置可以相对于曲轴调节点火凸轮轴的相位,减压制动装置包括至少一个制动凸轮和至少一个减压换气阀。其中设有调节装置,其被构建为用来设定减压换气阀操纵时间点。\n发明内容\n[0011] 本发明的目的是改善前述类型的方法,以实现特别有利的制动功率,并且能够在发动机制动操作之后特别有利地启动内燃机。\n[0012] 为了改善前述类型的方法,从而实现特别有利的制动功率,尤其是特别高的制动功率,并且能够在发动机制动操作之后特别有利地启动内燃机,本发明提出:所述排气阀在发生于第一次运动到所述开启位置之后、第二次运动到所述开启位置之前的朝所述关闭位置方向所进行的运动中以这样长的时间保持开启状态:从而使得经至少一个排气通道从所述往复式内燃机的至少一个第二气缸排出的气体被填充到所述气缸中。换言之,本发明将来自至少一个第二气缸的气体导入第一气缸,从而为第一气缸加载来自第二气缸的气体。\n借此可在第一气缸的第一减压循环之后实现至少一次所谓的反向加载。而后,第一气缸的排气阀及时地在第一次运动到开启位置之后并且在第二次运动到开启位置之前,特别是从开启位置朝关闭位置方向运动,以便借助第一气缸的活塞对来自第二气缸、此时位于第一气缸中的气体进行压缩。在此之后,第一气缸的排气阀可以第二次开启,也就是第二次运动到开启位置,使得第一气缸实施第二减压循环,并且储存在压缩气体中的压缩能无法被用来将第一气缸的活塞从其上止点移回其下止点。\n[0013] 由此,第一气缸的排气阀在一个工作循环内或所述工作循环内执行至少两个时间上相继的减压行程,从而实现第一气缸的两个减压循环。其中,对第二减压循环实施单一或多重的反向加载,因为在第二减压循环时,来自第二气缸的气体位于第一气缸中。通过对第二减压循环实施这种反向加载,可在发动机制动模式下实现特别高的发动机制动功率。优选地,第二减压循环或第二减压行程被构建成使得存在于第一气缸中的压力不会上升至超过如下的值:第一气缸的至少一个进气阀须克服该(压力)值才能持久地开启。\n[0014] 与四冲程发动机在发动机制动模式下的传统(换气)阀控制相比,本发明的方法能够显著提升发动机制动功率,尤其是在低转速范围内。\n[0015] 本发明还提出:启用发动机制动模式时,对用于操纵往复式内燃机的至少一个换气阀的凸轮轴进行调节。在此特别提出:将进气凸轮轴作为该凸轮轴加以调节,借助该进气凸轮轴可将至少一个进气阀作为换气阀加以操纵。这个进气阀在此例如对应如下的进气通道:通过该进气通道为第一气缸填充气体。其中,进气阀例如可在流体关闭进气通道的关闭位置与至少一个开放进气通道的开启位置之间运动,并且在此过程中可借助凸轮轴从关闭位置运动至开启位置。\n[0016] 优选地,在此提出:在实施真正意义上的发动机制动操作之前,也就是在对排气阀进行如前所述的操纵之前,调节进气凸轮轴。也就是说,先调节进气凸轮轴,而后以上文和下文所描述的方式对排气阀进行操纵,或者说对第一气缸进行填充。\n[0017] 此外,特别是在发动机制动操作之后或者在完成发动机制动操作时,为能以特别有利和简单的方式启动内燃机,本发明进一步提出:在发生于第一次运动到开启位置之后、第二次运动到开启位置之前的朝关闭位置方向所进行的运动中,排气阀不运动到关闭位置。这意味着:排气阀在第一开启之后、第二次开启之前所发生的运动不是排气阀运动到关闭位置,也就是排气阀不关闭或不完全关闭,而是排气阀例如在发生于第一开启之后、第二次开启之前的运动过程中朝关闭位置方向运动到不同于关闭位置、不同于开启位置的中间位置,排气阀在该中间位置上使相关的(也就是排气阀和第一气缸所对应的)排气通道开放,特别是部分地开放。\n[0018] 上述用于为第一气缸提供气体以便第一气缸实现第二减压循环的排气通道又称第一排气通道。相应地,对应于排气阀的排气通道被称为第二排气通道,其中经第一排气通道排出第二气缸的气体通过第二排气通道被提供给第一气缸。排气阀在关闭位置上完全关闭,因此排气阀在关闭位置上完全关闭对应的第二排气通道。如此一来,气体就无法从第一气缸流入第二排气通道。排气阀在开启位置上开放对应的第二排气通道,使得气体可以从第一气缸流入第二排气通道。排气阀在上述中间位置上也开放对应的第二排气通道,使得气体可以从气缸流入第二排气通道。其中,中间位置是例如可做平移运动的排气阀的不同于开启位置、不同于关闭位置,例如设置在开启位置与关闭位置之间的位置。\n[0019] 由此,排气阀在第一次运动到开启位置之后(也就是在第一次开启之后)从开启位置运动到中间位置,随后在第二次运动到开启位置的过程中(也就是在第二次开启的过程中)从中间位置运动到开启位置。\n[0020] 本发明一方面基于这样的事实:通过本发明的方法能够实现三冲程发动机制动系统形式的发动机制动器。已经发现,在不采取相应的应对措施的情况下,第二减压行程或第二减压循环受到以下限制:存在于第一气缸中的压力(又称气缸压力)不得超过最大允许气缸压力(进气阀能够克服该最大允许气缸压力而开启),否则进气阀不能开启(也就是从关闭位置运动至开启位置),也就无法开放进气通道。换言之,希望的状况是:存在于第一气缸中的压力在进气阀开启的时间点上小到足以使进气阀能开启,从而能为第一气缸填充气体。\n[0021] 由于进气阀通常是在上止点之前开始开启,并且发动机制动模式下的最大气缸压力在几乎相同的曲柄角时出现,并且最大允许气缸压力(进气阀能克服该最大允许气缸压力而开启)处于约20bar范围内,而其他情况下允许气缸压力超过60bar,因此,上述限制会造成无法对三冲程发动机制动系统的全部潜能加以利用的结果。\n[0022] 为了避免这个问题并且为了对三冲程发动机制动系统的全部潜能加以利用,也就是实现特别高的制动功率,对凸轮轴、特别是对进气凸轮轴进行调节。\n[0023] 启动发动机制动系统或发动机制动模式时可能出现很高的气缸压力,尤其是在较高的转速和增压压力下,因而在小于20bar的低气缸压力下,在推迟方向上对进气凸轮轴所实施的调节以及在发动机制动模式下对排气阀所实施的操纵可以同时进行。此外,可以先对排气阀进行与发动机制动模式相适应的操纵,而后在推迟方向上对进气凸轮轴进行调节。借此可以在启动发动机制动系统之前、启动发动机制动系统期间或启动发动机制动系统之后对进气阀进行调节。\n[0024] 对进气凸轮轴所实施的上述调节指的是:借助凸轮轴调节器(又称相位调节器)使进气凸轮轴相对于往复式内燃机的形成为曲轴的传动轴转动、进而对其进行调节。由此,曲轴是用来驱动进气凸轮轴的传动轴。\n[0025] 也就是说,本发明的基本理念是:将三冲程发动机制动系统与凸轮轴调节器相结合。凸轮轴调节器允许其中换气阀(特别是进气阀)开启的曲轴范围特别是往较晚的曲柄角推移。借此可推迟进气阀的开启时间点,使得气缸压力由于排气阀开启以及活塞在上止点之后所实施的下行运动而下降,从而即使在减压期间的最大气缸压力为60bar或更高的情况下,进气阀开启时的最大气缸压力也不超过限值。\n[0026] 由此,启动发动机制动模式的结果是:凸轮轴(特别是进气凸轮轴)被调节到合适的位置上或者说经调节而进入合适的旋转位置,且特别是被推迟。在发动机制动模式期间,进气凸轮轴被调节到有利于发动机制动模式的位置上。关断或停用发动机制动模式后,进气凸轮轴重新旋转到对于往复式内燃机的正常运行模式或发火模式而言有利或最佳的位置或旋转位置上。凸轮轴调节器优选具有故障安全位置,凸轮轴在凸轮轴调节器发生故障时处于该故障安全位置,其中这个故障安全位置优选是凸轮轴的较晚的位置或旋转位置。\n[0027] 所述往复式内燃机优选能以前述发火模式以及以非发火模式工作。发火模式又称点火操作。实施点火操作期间,往复式内燃机中,特别是其气缸(具体而言即第一气缸和第二气缸)中发生燃烧。在非发火模式(又称非点火操作)下则不发生这样的在往复式内燃机(特别是在其气缸)中进行的燃烧过程,其中往复式内燃机在实施发动机制动操作期间例如处于非发火模式。\n[0028] 在前述的正常运行模式下,往复式内燃机优选以发火模式工作,特别是以牵引模式工作。为了使往复式内燃机例如从发动机制动模式转到正常运行模式,也就是从非发火模式转到发火模式,启动往复式内燃机。因此,启动或起动往复式内燃机可理解成启动或启用发火模式,也就是启动或触发往复式内燃机中燃烧过程的进行。\n[0029] 排气阀在第一次开启之后且在第二次开启之前不运动到关闭位置,也就是不完全关闭,而是运动到中间位置,因而还保持开启状态,借此可以特别有利地启动往复式内燃机。\n[0030] 本发明的背景另一方面是:以往在启动往复式内燃机(又称内燃机或发动机)时,用于启动往复式内燃机的启动装置必须通过抵抗气缸中的气体压缩而做功,这会产生热力学上的功耗。上述启动装置通常又称启动器且例如被用来使曲轴旋转,直至气缸中发生燃烧。压缩一般会引发在曲柄圆(Kurbelkreis)上剧烈变化的扭矩,该扭矩一方面在启动器中引起大电流,另一方面可能会激励在发动机支承装置中的发动机振动。这尤其在发动机支承装置的固有频率范围内,例如在每分钟200转到每分钟300转的范围内会导致可以察觉到的激励。换言之,启动器例如是电动机,以传统方式启动内燃机时,该电动机中会产生很大的电流,从而出现相应的缺点。\n[0031] 因此,本发明提出:对前述的三冲程发动机制动系统进行改进,以便能进一步避免启动往复式内燃机期间的减压,从而得以将一般情况下往复式内燃机起动所造成的热力学损失最小化。对此,本发明的解决方案是:排气阀在第一次运动到关闭位置(第一次关闭)与第二次运动到开启位置(第二次开启)之间不完全关闭,而是仅部分关闭,使得来自第一气缸的气体能够在布置于第一气缸中的活塞的上止点(OT)之前从第一气缸排出,该上止点例如形成为换气上止点。如此一来,在低转速下,第一气缸中将不发生值得注意的压缩。排气阀所发生的这种运动或者说对排气阀所实施的这种操纵可直接沿用于往复式内燃机的其他气缸,特别是第二气缸。\n[0032] 如前所述,上述的排气阀仅部分关闭是指:排气阀在发生于第一次开启之后、第二次开启之前的朝关闭位置方向所进行的运动中不完全运动到关闭位置,而是运动到中间位置,因而仍保持部分开启状态。\n[0033] 其中,以下被证明是特别有利的:排气阀在中间位置上比在开启位置上更大程度地封闭往复式内燃机的从属于排气阀或对应于排气阀的第二排气通道并且比在关闭位置上更大程度地开放该第二排气通道。换言之,排气阀在中间位置上开放第一通流横截面,通过该第一通流横截面,气体可以从第一气缸流入第二排气通道。\n[0034] 排气阀在中间位置上开放第二通流横截面,通过该第二通流横截面,气体可以从第一气缸流入第二排气通道。第二通流横截面小于第一通流横截面,其中各通流横截面分别是不等于零的通流横截面或者说具有不等于零的值。这意味着,排气阀在开启位置和关闭位置上都不完全关闭第二排气通道,而是排气阀在关闭位置上完全关闭第二排气通道。\n[0035] 由此,排气阀在中间位置上的开启程度小于开启位置,因而关闭程度超过开启位置,这使得排气阀在中间位置上具有开启行程。其中,这个开启行程优选被设计成使得:尽管排气阀处于中间位置、因而未关闭,但是在与发动机制动模式相关的转速下,第一气缸中会发生足够程度或足够强度的压缩,从而能够在发动机制动模式下提供较高的发动机制动功率。\n[0036] 其中,以下被进一步证明是特别有利的:特别是借助相位调节器将进气凸轮轴调节到很晚的位置,例如调节到120度曲柄角,以便在布置于第一气缸中的活塞的例如出现在中间位置之后且例如形成为上点火止点(点火OT)的上止点(OT)处也不发生压缩或过度压缩,这是因为总是要么进气阀开启要么排气阀开启。换言之,优选如下设置:对进气凸轮轴进行推迟性调节,使得进气阀在工作循环的上点火止点期间开启着。\n[0037] 由此,借助本发明的方法总体上可以在获得较高的发动机制动功率的同时,使往复式内燃机实现特别有效的运行,因为往复式内燃机起动所造成的热力损失能够保持在特别低的水平。\n[0038] 举例而言,在发动机制动模式期间借助凸轮轴的所谓制动凸轮对排气阀进行操纵。发现,制动凸轮的这种型式易于制造,借助制动凸轮能够促成排气阀的上述作动或运动,特别是能促使排气阀运动到中间位置。\n[0039] 在三冲程制动系统中进一步实现上述的排气阀运动到中间位置,这不需要增设附加部件,因此,可以在不增加材料成本的情况下实现启动支持功能,而如前所述,这项启动支持功能可将往复式内燃机起动所造成的热力学损失保持在特别低的水平。启动过程开始时的压缩至少几乎完全地消除,从而能够将作用于往复式内燃机的支承部位的负荷,特别是作用于曲轴的支承部位的负荷保持在特别低的水平,尤其是在这些支承部位尚未或未充分地被施加润滑油或压力油的时段内。压缩的消除使得发动机支承装置不受激励,从而实现特别舒适的发动机启动,无论是通过启动器所进行的发动机启动(发动机制动器在开始燃料喷射之前及时被关断),还是通过拖拽来启动往复式内燃机。\n[0040] 往复式内燃机的停机或停止时,也可以毫无困难地应用上文联系发动机启动所描述的功能。往复式内燃机的停机例如可理解成往复式内燃机从发火模式转到非发火模式。\n[0041] 通过使用前述凸轮轴调节器,可以再次提升借助三冲程发动机制动系统所能获得的特别高的发动机制动功率,这可以借助特别简单且成本上有利的凸轮调节器形式的构件而实现。此外,本发明的方法还能避免启动和关断条件给发动机制动功率带来的其他限制,特别是在实施仍然需要考虑进气阀开启时的最大允许气缸压力的限值的机械转换时,从而能够实现特别高的制动功率。\n[0042] 在另一实施方式中,可如下设置:在发动机制动模式下,在一个工作循环内,第二气缸的至少一个第二排气阀第一次关闭,接着第一次开启,接着第二次关闭且接着第二次开启,以便通过这种方式来借助第二气缸的第二活塞将在第二气缸中经压缩的气体排出第二气缸。如前所述,第一排气阀的前述运动或作动可沿用于第二排气阀,以便取消第二排气阀的例如第二次关闭。在此情况下,作为第二排气阀的第二次关闭的替代,如下设置:第二排气阀在第一次开启之后且在第二次开启之前朝第二排气阀的关闭位置方向运动,并且运动到设置在开启位置与关闭位置之间的中间位置,使得第二排气阀在第二排气阀的第一次开启与第二次开启之间不运动到关闭位置。也就是说,第二气缸或第二气缸的第二排气阀可按照第一气缸的方式或者说按照第一气缸的第一排气阀的方式工作。\n[0043] 在这种情况下,将第二气缸排出的气体的至少一部分填充到第一气缸中,而第二气缸的第二排气阀在其第二次开启之后并且在其第一次关闭之前或者在其第一次开启之后并且在第二次开启之前(特别是在第一次开启之后并且在中间位置之前)至少部分地开启。通过使第二排气阀和第一排气阀至少部分地开启,经第二活塞压缩的气体可在往复式内燃机的排气侧或排出侧流出第二气缸,并且经由第一气缸的第二排气通道流入第一气缸。借此,利用第二气缸或第二排气阀的减压循环或减压行程,为第一气缸针对其第二减压循环加载。通过这一加载,第一气缸在执行第二减压行程时其内部存在特别高的空气量,从而能够实现特别高的发动机制动功率。\n[0044] 通过以下方式可以实现对第一气缸的特别高的加载:第一气缸的排气阀在第一次开启之后并且在第二次开启之前(特别是在第一次开启之后并且在中间位置之前)保持开启状态如此长的时间,以使得在排气侧经由至少一个相应的排气通道从第二气缸以及从往复式内燃机的至少一个第三气缸中流出的气体被填充到第一气缸中。也就是说,第一气缸不再仅被加载来自第二气缸的气体,而是也被加载来自第三气缸的气体,从而能实现特别高的发动机制动功率。\n[0045] 在本发明的另一有利技术方案中,可如下设置:在发动机制动模式下,在一个工作循环内,第二气缸的至少一个第二排气阀第一次关闭,接着第一次开启,接着第二次关闭或运动到中间位置且接着第二次开启,以便通过这种方式来借助第二气缸的第二活塞将在第二气缸中经压缩的气体排出第二气缸。如前所述,第二气缸及其第二排气阀可按照第一气缸和第一排气阀的方式工作。本发明进一步提出:在发动机制动模式下,在一个工作循环内,第三气缸的至少一个第三排气阀第一次关闭,接着第一次开启,接着第二次关闭或运动到中间位置且接着第二次开启,以便通过这种方式来借助第三气缸的第三活塞将在第三气缸中经压缩的气体排出第三气缸。这意味着,第三气缸及其第三排气阀也可按照第一气缸和第一排气阀的方式工作。借此在这三个气缸的条件下实现减压制动器,从而能实现特别高的发动机制动功率。\n[0046] 其中,例如将第二气缸排出的气体的至少一部分填充到第一气缸中,而第二排气阀在其第二次开启之后并且在其第一次关闭之前开启。此外,将第三气缸排出的气体的至少一部分填充到第一气缸中,而第三排气阀在其第一次开启之后并且在其第二次关闭之前或者在其第一次开启之后并且在中间位置(之前)至少部分地开启。也就是,在此是利用第二气缸的第二减压循环和第三气缸的第一减压循环来为第一气缸加载,以用于其第二减压循环。如此一来,实施第二减压循环时,第一气缸中存在特别高的空气量,从而能够实现特别高的发动机制动功率。\n[0047] 进一步举例来说,通过至少一个进气通道为第一气缸填充新鲜空气形式的气体,以用于其第一减压循环。其中,对应进气通道的进气阀至少部分地处于其开启位置,因而当第一气缸的活塞从上止点运动至下止点时,新鲜空气形式的气体能够经由进气通道被吸入第一气缸。而后可在第一减压循环中借助第一气缸的活塞压缩这部分新鲜空气。经压缩的新鲜空气在第一减压循环后从第一气缸中流出。对于第二减压循环,为第一气缸加载来自第二气缸的第二减压循环的气体以及来自第三气缸的第一减压循环的气体。\n[0048] 相应的气体可在往复式内燃机的排气侧经由至少一个相应的排气通道流出第二气缸和第三气缸,并且经由第一气缸的至少一个排气通道流入第一气缸。为此,三个气缸例如通过排气歧管流体相通,该排气歧管设于排气侧并且用于对排气或者说从气缸中流出的气体进行导引。\n[0049] 另一实施方式的特征在于:第一气缸的排气阀在第一次开启之后,在第一气缸的活塞的上止点、特别是上点火止点之后至少210度的曲柄角上保持开启状态。第一活塞的上点火止点在此为该活塞的上止点,在往复式内燃机的发火模式下,燃料空气混合物的点燃发生于该上止点的区域内。当然,在发动机制动模式下并不实施这一点燃操作,其中术语“上点火止点”仅用来将这个上点火止点与第一活塞在从第一气缸排出气体时所到达的上换气止点(OT)加以区分。\n[0050] 通过使第一气缸的排气阀在上点火止点之后至少达到210度的曲柄角上保持开启状态,可为第一气缸加载特别高的气体量,从而能实现特别高的发动机制动功率。\n[0051] 事实表明特别有利的是:排气阀在发动机制动模式下所执行的行程小于其在往复式内燃机的不同于发动机制动模式的正常运行模式、特别是牵引模式下所执行的行程。这意味着,在发动机制动模式下,排气阀并非像在正常运行模式(发火模式或燃烧模式)下那样全行程开启。发动机制动模式下没有这种全行程。确切而言,排气阀在第一次开启和第二次开启时均是以小于全行程的行程开启。在此可如下设置:第一次开启和第二次开启时的行程相同,或者,第一气缸的排气阀在第一次开启和第二次开启时以互不相同的行程(特别是开启行程)开启。\n[0052] 本发明还包括一种用于汽车的往复式内燃机,其被构建为可实施本发明的方法。\n本发明方法的有利技术方案可被视为本发明的往复式内燃机的有利技术方案,反之亦然。\n[0053] 下面参照附图并借助优选实施例对本发明的优点、特征和技术细节作进一步说明。在本发明范围内,前述的特征和特征组合以及下文将在附图描述中提及和/或附图中单独示出的特征和特征组合既可以本申请所提供的方式进行组合,也可按其他方式组合应用或单独应用。\n附图说明\n[0054] 附图中:\n[0055] 图1为用于说明在发动机制动模式下操作往复式内燃机的方法的图表,其中往复式内燃机的各气缸的三个排气阀在一个工作循环内各自执行两个接连的减压行程,以便借此实现发动机制动功率特别高的减压制动器;\n[0056] 图2为图1的替代实施方式;以及\n[0057] 图3为用于借助第一排气阀来说明两个接连的减压行程的各开启和关闭时间点的优选范围的图表。\n具体实施方式\n[0058] 在附图中,相同元件或功能相同的元件用相同的附图标记标示。\n[0059] 附图用于说明一种操作汽车的往复式内燃机的方法。该往复式内燃机用于驱动汽车并且总共包括例如六个气缸形式的燃烧室。这些气缸例如为串接布置。这些气缸中的三个第一气缸布置在第一气缸组中,这些气缸中的三个第二气缸布置在第二气缸组中。所述气缸组各自具有共用的排气歧管。本文借助其中一个气缸组,也就是借助六个气缸中的三个气缸对所述方法进行说明,以下实施方案也可直接沿用于另外几个气缸和另一气缸组。\n[0060] 在这三个气缸中的第一气缸中设有第一活塞,其中第一活塞可平移运动。在这些气缸的第二气缸中设有第二活塞,其中第二活塞可平移运动。在第三气缸中同样设有可平移运动的第三活塞。三个活塞各自通过连杆与往复式内燃机的曲轴铰接。曲轴是传动轴并且在此以相对于往复式内燃机的曲轴箱可绕旋转轴旋转的方式支承在曲轴箱上。基于活塞与曲轴的铰接,活塞的平移运动转化成曲轴绕其旋转轴的旋转运动。\n[0061] 当内燃机正常运行时,实施往复式内燃机的点火操作。点火操作又称发火模式。在这个点火操作(正常运行)范围内,燃料和空气被送入各气缸。由此在各气缸中分别形成燃料空气混合物,对该燃料空气混合物进行压缩。\n[0062] 所述气缸各自对应至少一个进气通道,空气可经该进气通道流入相应的气缸。第一气缸的进气通道对应第一进气阀,该第一进气阀可在至少一个流体关闭第一气缸的进气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第一气缸的进气通道的开启位置之间运动。相应地,第二气缸的进气通道对应第二进气阀,该第二进气阀可在流体关闭第二气缸的进气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第二气缸的进气通道的开启位置之间运动。第三气缸的进气通道也对应第三进气阀,该进气阀可在流体关闭第三气缸的进气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第三气缸的进气通道的开启位置之间运动。当进气阀处于其开启位置时,空气可经相应的进气通道流入相应的气缸。\n[0063] 燃料空气混合物点燃并燃烧后在相应气缸中产生排气。其中,所述气缸各自对应至少一个排气通道,排气可经该排气通道排出相应的气缸。第一气缸的排气通道对应第一排气阀,该第一排气阀可在流体关闭第一气缸的排气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第一气缸的排气通道的开启位置之间运动。相应地,第二气缸的排气通道对应第二排气阀,该第二排气阀可在流体关闭第二气缸的排气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第二气缸的排气通道的开启位置之间运动。第三气缸的排气通道也对应第三排气阀,该第三排气阀可在流体关闭第三气缸的排气通道的关闭位置与至少一个至少部分地流体开放第三气缸的排气通道的开启位置之间运动。当排气阀处于其开启位置时,排气可从相应的气缸流入相应的排气通道并且经相应的排气通道排出。其中,相应的排气阀和相应的进气阀可做平移运动。第一气缸的排气通道又称第一排气通道。相应地,第二气缸的排气通道被称为第二排气通道,第三气缸的排气通道被称为第三排气通道。\n[0064] 其中,空气在所谓的进气侧流入相应的气缸。排气在所谓的排气侧或排放侧排出气缸。所述气缸组的三个气缸所共用的排气歧管设于排气侧,该排气歧管用于导引从气缸中流出的排气。\n[0065] 例如分别借助进气凸轮轴和排气凸轮轴对进气阀和排气阀进行操纵,从而使其分别从关闭位置运动至开启位置并且视情况保持在开启位置上。这种操作又称(换气)阀控制。借助于进气凸轮轴和排气凸轮轴,进气阀和排气阀在可预设的时间点上或者在可预设的曲轴位置上开启。此外,借助于进气凸轮轴和排气凸轮轴,允许或使得进气阀和排气阀在可预设的时间点上或者在可预设的曲轴旋转位置上关闭。\n[0066] 曲轴绕其旋转轴所处的旋转位置通常又称度曲柄角[°KW]。在附图所示的图表中,横轴上绘示的是曲轴的旋转位置,即,度曲柄角。所述往复式内燃机在此被构建为四冲程内燃机,其中曲轴的一个工作循环正好包括曲轴的两转。换言之,该工作循环正好包括720度曲柄角。在这样一个工作循环内,也就是在720度曲柄角内,活塞两次运动至其上止点(OT),并且两次运动至其下止点(UT)。\n[0067] 在往复式内燃机的发火模式下,经压缩的燃料空气混合物被点燃时所处的上止点区域被称为上点火止点(ZOT)。工作循环的另一个上止点例如被称为上换气止点或换气上止点(LWOT)。为了实现附图中所示出的图表的良好可读性,上点火止点(ZOT)被绘示了两次,具体来说,一次是在720度曲柄角时,一次是在0度曲柄角时,这是曲轴和凸轮轴的相同旋转位置。\n[0068] 附图中所示出的图表中所绘示的下止点名称“UT”、上止点名称“OT”以及上点火止点名称“ZOT”涉及的是第一活塞的位置。因此,图表中所示出的720度曲柄角涉及的是第一气缸和布置在第一气缸中的第一活塞的一个工作循环。以第一活塞的这个工作循环看,第二活塞和第三活塞在不同的曲轴旋转位置上到达其各自的下止点以及其各自的上止点或上点火止点。以下关于第一排气阀和第一进气阀的实施方案涉及的是第一活塞在180度曲柄角和540度曲柄角时的下止点UT、在360度曲柄角时的上止点OT(上换气止点)以及在0度曲柄角或720度曲柄角时的上点火止点ZOT,也可直接沿用于第二气缸的第二排气阀,但涉及的是第二活塞的下止点、上止点和上点火止点,也可直接沿用于第三排气阀,但涉及的是第三活塞的下止点、上止点和上点火止点。以气缸的工作循环看,气缸以及排气阀和进气阀以相同方式进行工作。\n[0069] 所述图表还具有纵轴12,该纵轴上绘示的是进气阀和排气阀的行程。排气阀或进气阀在这个行程中或者以这个行程运动,也就是开启和关闭。\n[0070] 在图1所示的图表中以虚线绘示了曲线14。曲线14表征第一气缸的第一进气阀的运动,即开启和关闭。为清楚起见,图表中仅示出第一气缸的第一进气阀的曲线14。图表中还以实线绘示了曲线16,该曲线表征往复式内燃机的发动机制动模式下第一气缸的第一排气阀的开启和关闭。带有圆圈的曲线18表征第二气缸的第二排气阀的开启和关闭,基于第一气缸和第一活塞的工作循环。带叉的曲线20表征第三气缸的第三排气阀的开启和关闭,基于第一气缸的工作循环。如此一来,按照六缸直列式发动机的点火顺序1‑5‑3‑6‑2‑4,以第一气缸的工作循环看,第二气缸的第二排气阀的曲线18推迟480度曲柄角地被示出,相应地,第三气缸的第三排气阀的曲线20推迟240度曲柄角地被示出。曲线14、16、18和20越高,进气阀或相应的排气阀在曲轴处于对应的旋转位置(度曲柄角)时的开启程度越大。当曲线\n14、16、18、20处于纵轴上所绘制的值“0”上时,即特别是位于横轴10上时,进气阀或排气阀关闭。换言之,曲线14、16、18和20是进气阀或排气阀的阀门升程曲线,其中相应的阀门升程曲线又称行程曲线。\n[0071] 下文所说明的方法在往复式内燃机的发动机制动模式下实施。从图1中的曲线14上可以看出,第一气缸的第一进气阀在第一活塞的上止点OT的区域内开启,并且在第一活塞的下止点UT的区域内关闭。借此,第一进气阀执行进气行程22,以便新鲜空气形式的气体能够经由第一气缸的进气通道流入第一气缸,其中所述气体被从上止点OT运动至下止点UT的活塞吸入。从曲线16上可以看出,第一排气阀在第一气缸或第一活塞的一个工作循环内关闭两次并且在附图所示的实施例中开启两次,也就是两次运动到开启位置以及两次运动到关闭位置。\n[0072] 以第一进气阀的进气行程22看,第一气缸的第一排气阀在第一气缸或第一活塞的工作循环内在曲轴处于紧接于480度曲柄角之前的旋转位置(以1S1标示)时第一次关闭。其中,旋转位置1S1处于进气行程22的范围内。在第一气缸或第一活塞的工作循环内,第一排气阀在第一次关闭之后在曲轴处于紧接于660度曲柄角之前的旋转位置(以1O1标示)时第一次开启。接着,第一排气阀在曲轴处于紧接于240度曲柄角之后的旋转位置(以2S1标示)时第二次关闭。接着,第一排气阀在曲轴处于约为270度曲柄角的旋转位置(以2O1标示)时第二次开启。第一排气阀的第一次关闭(1S1)又称第一排气阀第一次运动到第一排气阀的关闭位置。\n[0073] 通过第一次关闭(1S1),在关闭第一进气阀后,借助第一活塞对第一气缸中的新鲜空气进行压缩。通过第一次开启和第二次关闭,第一排气阀在第一气缸的工作循环内执行第一减压行程24,使得第一气缸实施第一减压循环。第一排气阀的第一次开启又称第一排气阀第一次运动到其开启位置。第一排气阀的第二次关闭又称第一排气阀第二次运动到其关闭位置。其中,通过第一次开启(在1O1处),此前经第一活塞压缩的新鲜空气或者说经第一活塞压缩的气体通过第一气缸的排气通道从第一气缸中排出,而储存在压缩气体中的压缩能无法被用来将第一活塞从其上止点移动至其下止点。由于往复式内燃机此前需要通过做功来压缩气体,这就能引起往复式内燃机的制动,进而引起汽车的制动。通过旋转位置\n2O1上的第二次开启以及旋转位置1S1上的第一次关闭,第一排气阀在第一气缸的工作循环内执行第二减压行程26,使得第一气缸实施第二减压循环。第一排气阀的第二次开启又称第一排气阀第二次运动到其开启位置。\n[0074] 在第二减压行程26或第二减压循环的范围内,在第一气缸或第一活塞的工作循环内经第一气缸中的第一活塞压缩的气体第二次通过第一气缸的排气通道从第一气缸中排出,而储存在这部分气体中的压缩能无法被用来将活塞从上止点移动至下止点。借此可在发动机制动模式下实现特别高的制动功率,也就是特别高的发动机制动功率。\n[0075] 第一排气阀以及第二和第三排气阀在发动机制动模式下所执行的行程远小于其在正常运行模式下、也就是在往复式内燃机的发火模式下所执行的行程。\n[0076] 从图中的曲线18上可以看出,在发动机制动模式下,在第二气缸或第二活塞的一个工作循环内,第二气缸的第二排气阀在曲轴处于以1S2标示的旋转位置时第一次关闭。以第二气缸的第二进气阀的进气行程(图中未示出)看,这个第一次关闭同样发生在第二进气阀的进气行程的范围内。在第二气缸的工作循环内,在第一次关闭之后,第二气缸的第二排气阀在曲轴处于以1O2标示的旋转位置时第一次开启。在此之后,在第二气缸的工作循环内,第二排气阀在曲轴处于以2S2标示的旋转位置时第二次关闭,且接着在曲轴处于以2O2标示的旋转位置时第二次开启。通过第二排气阀的第一次开启(在旋转位置1O2上)和第二次关闭(在旋转位置2S2上),第二排气阀执行第一减压行程28。通过第二次开启和第一次关闭,第二排气阀在第二气缸的工作循环内执行第二减压行程30。\n[0077] 通过第二排气阀的第一次关闭,由于第二进气阀开启而被第二活塞吸入第二气缸的新鲜空气形式的气体在第二进气阀关闭后被压缩。在第二排气阀的第一减压行程28的过程中,也就是在第二气缸的第一减压循环的过程中,压缩气体经第二排气通道排出第二气缸,使得储存在压缩气体中的压缩能无法被用来将第二活塞从其上止点移回其下止点。在第二减压行程30的范围内重复这个过程,使得第二气缸在第二气缸的一个工作循环内也实施两个减压循环。\n[0078] 第三气缸也是如此。在发动机制动模式下,在第三气缸或第三活塞的一个工作循环内,第三排气阀在曲轴处于以1S3标示的旋转位置时第一次关闭,参见曲线20所示。在此之后,在第三气缸的工作循环内,第三排气阀在曲轴处于以1O3标示的旋转位置时第一次开启。接着,第三排气阀在曲轴处于以2S3标示的旋转位置时第二次关闭。接着,第三排气阀在曲轴处于以2O3标示的旋转位置时第二次开启。通过第一次开启(在旋转位置1O3上)和第二次关闭(在旋转位置2S3上),第三排气阀在工作循环内执行第一减压行程32,使得第三气缸实施第一减压循环。与第一气缸和第二气缸一样,第三排气阀在第三气缸或第三活塞的工作循环内第一次关闭时所对应的旋转位置1S3同样且优选地位于第三气缸的第三进气阀的进气行程的范围内。与第一气缸和第二气缸一样,基于第三排气阀的第一次关闭,由于第三进气阀开启而被第三活塞吸入第三气缸的新鲜空气形式的气体在第三进气阀关闭后被第三活塞压缩。通过第三排气阀的第一次开启(在旋转位置1O3上),压缩气体从第三气缸中排出,使得储存在压缩气体中的压缩能无法被用来将第三活塞从其上止点移动至其下止点。\n[0079] 通过第二次开启(在旋转位置2O3上)和第一次关闭(在旋转位置1S3上),第三排气阀在第三气缸的工作循环内执行第二减压行程34,其中在第三排气阀的第二减压行程34的过程中,第三气缸实施第二减压循环。在第二减压循环的范围内,压缩气体也经由第三排气通道排出第三气缸,使得储存在压缩气体中的压缩能无法被用来将第三活塞从上止点移动至下止点。与第一排气阀在第一气缸的工作循环内以及第二排气阀在第二气缸的工作循环内一样,第三气缸的第三排气阀在第三气缸的工作循环内也执行两个减压行程32、34,这两个减压行程在第三气缸的工作循环内接续进行。如此一来,三个气缸在各自的工作循环内分别实施两个接连的减压循环,从而能够在发动机制动模式下实现特别高的发动机制动功率。\n[0080] 第二和第三排气阀各自开启和关闭时所对应的度曲柄角相对于第一气缸相应地偏移480度曲柄角和240度曲柄角。\n[0081] 为能在发动机制动模式下实现特别高的发动机制动功率,本发明提出:第一气缸的第一排气阀在第一次开启(在旋转位置1O1上)之后并且在第二次开启之前,特别是在第一次开启之后并且在第二次关闭(在旋转位置2S1上)之前,在初次减压时保持如此长时间的开启状态,以使得在排气侧经第二排气通道排出第二气缸的气体以及在排气侧经第三排气通道排出第三气缸的气体重新被填充到第一气缸中。从曲线16上可以看出,第一排气阀在第一活塞的上点火止点ZOT之后直到240度曲柄角之后不久一直保持开启或者在上点火止点之后在240度曲柄角之后不久才完全关闭。如图所示,以第一气缸的工作循环看,第二排气阀的第二减压行程30还完全位于第一排气阀的第一减压行程24内。此外,第三排气阀的第一减压行程32部分地位于第一减压行程24内,因为以第一气缸的工作循环看,第三排气阀在第一活塞的上点火止点ZOT之后在180度曲柄角之前就已开启。这意味着,在第一排气阀的第一减压行程24期间,至少部分地执行第二排气阀的一个减压行程(第二减压行程\n30)和第三排气阀的一个减压行程(第一减压行程32)。借此可为第一气缸加载来自第二气缸和第三气缸的气体,以用于接在第一减压循环(减压行程24)之后的第二减压循环(减压行程26),从而能达到特别高的发动机制动功率。其中,第一气缸被填充来自第二气缸的第二减压循环的气体以及来自第三气缸的第一减压循环的气体,以用于其第二减压循环。在根据图1所示的实施例中,全部三个排气阀通过第三排气阀在旋转位置1O3上的第一次开启而暂时地同时开启,使得气缸通过排气歧管流体相通。\n[0082] 第一排气阀应在旋转位置1O1上的第一次开启之后并且在旋转位置2S1上的第二次关闭之前至少保持如此长时间的开启状态,以使得第一气缸被填充通过至少一个排气通道从往复式内燃机的至少一个第二气缸排出的气体。意即,第一气缸应至少被填充第二气缸或第三气缸的气体。\n[0083] 这个原理也可直接沿用于第二气缸和第三气缸。举例来说,第二气缸在第二气缸的工作循环内被填充(即加载)来自第一气缸的气体以及来自第三气缸的气体,以用于其第二减压循环。第三气缸在第三气缸的工作循环内被加载来自第一气缸的气体以及来自第二气缸的气体,以用于其第二减压循环。这是有利的,因为如附图中例如关于第一气缸的内容所示,在第一减压循环或第一减压行程之后并且在第二减压循环或第二减压行程26之前,不再执行第一进气阀的进气行程。意思是,在第一减压循环之后并且在第二减压循环之前,无法通过第一气缸的进气通道来为第一气缸填充气体。因此,本发明提出:通过第一气缸的排气通道为第一气缸填充气体以用于其第二减压循环,其中这部分气体既来自第二气缸又来自第三气缸。\n[0084] 也就是说,在第一排气阀的第二次关闭与第三排气阀(以第三气缸的工作循环看)的第一次开启之间存在重叠。由于第一排气阀的开启与第三排气阀的关闭和/或与第二排气阀的关闭之间存在重叠,可以有利地通过使气体流出第一气缸并流入第二或第三气缸来消除排气歧管中的压力峰值。\n[0085] 图2示出关于图1的替代实施方式。图2以与图1相同的附图标记标示相同的线和相同的点。图2的图表中绘示了与图1相比无任何变化的曲线14。不同于图1的是,曲线16'、18'和20'分别包含了更早关闭的第一减压行程24'、28'和32'。第一减压行程24'、28'和32'的在旋转位置2S1'、2S2'和2S3'上的第二次关闭分别早了约30度曲柄角。由此,例如第一排气阀在约210度曲柄角时关闭,并且无变化的第二减压行程26、30和34的在旋转位置1S1、1S2和1S3上的第一次关闭时间点在时间上晚于第一减压行程24'、28'和32'的在旋转位置\n2S1'、2S2'和2S3'上的第二次关闭。\n[0086] 图3示出用于借助第一排气阀来说明两个接连的减压行程的各开启和关闭时间点的优选范围的图表。以下实施方案可直接沿用于另外几个气缸和另一气缸组。其中,图3以与图1和图2相同的附图标记标示相同的线和相同的点。图2的图表中绘示了与图1相比无任何变化的曲线14。此外,图3中绘示了第一排气阀的两条曲线16"(实线)和16"'(虚线),其中曲线16"给出的是可能的最早开启时间点:约610度曲柄角时的1O1"以及约230度曲柄角时的2O1",以及关闭时间点:约400度曲柄角时的1S1"以及约210度曲柄角时的2S1"。相应地,曲线16"'给出的是可能的最晚开启时间点:约680度曲柄角时的1O1"'以及约320度曲柄角时的2O1"',以及关闭时间点:约680度曲柄角时的1S1"'以及约320度曲柄角时的2S1"'。由此得出的可能的第一次和第二次开启时间点的范围以及第一次和第二次关闭时间点的范围相互间可任意组合。\n[0087] 为了实现特别高的制动功率,也就是特别高的发动机制动功率,本发明进一步提出:启用发动机制动模式时,借助凸轮轴调节器对用于操纵进气阀的凸轮轴进行调节,并且是相对于曲轴推迟性地调节该凸轮轴。用于操纵进气阀的凸轮轴又称进气凸轮轴。下文将以第一气缸为例对调节进气凸轮轴的功效进行说明。第一气缸对应至少一个进气阀和至少一个进气通道,其中进气阀对应进气通道。进气阀可在关闭位置与至少一个开启位置之间受调节,其中第一气缸的进气通道被处于关闭位置的进气阀完全关闭。进气阀处于开启位置时至少部分地开放进气通道。其中,进气阀可借助凸轮轴从其关闭位置运动至其开启位置。在图1所示的图表中以虚线绘示了第一气缸的进气阀开启和关闭的曲线14。\n[0088] 凸轮轴调节器允许进气阀处于开启状态或者被开启时所对应的曲柄角范围往较晚的曲柄角推移。在图1所示的图表中以实线绘示了第一气缸的进气阀在达到较晚的曲柄角时开启和关闭的曲线14'。在根据图1所示的实施例中,进气阀开启和关闭的曲线14'经调节而相对于曲线14推迟了约45度曲柄角。如此一来,进气阀不再在上止点(OT)之前开启,而是在上止点(OT)之后开启。进气阀的关闭相应地发生推移。借此可将进气阀开启时所对应的开启时间点推迟,使得存在于第一气缸中的压力(又称气缸压力)由于排气阀开启以及活塞在上止点(OT)之后的下行运动而下降,从而即使在压缩期间的最大气缸压力为60bar或更高,也就是特别高的情况下,进气阀开启时的最大气缸压力也不超过限值。换言之,借此可在第二次减压期间或者说在第二减压行程期间在第一气缸中实现特别高的压力。其中,基于对进气凸轮轴的调节,在气缸压力如此之高的情况下仍能开启须克服存在于第一气缸中的压力才能开启的进气阀,进而能为第一气缸填充气体,因为进气阀开启时第一气缸中的压力小于最大允许气缸压力。借此可实现特别高的制动功率。\n[0089] 通过以下方式可进一步提升制动功率:相应的排气阀在第二减压行程中的第二次开启与上文所提及的对进气阀的推迟性调节 一起较晚地进行。图1借助\n关于第一排气阀的第二减压行程的点状曲线26*对此进行了例示性图示。在此情况下,第一排气阀的第二次开启的旋转位置2O1朝旋转位置2O1*方向推迟,其中旋转位置又称时间点或者就是时间点。第一排气阀的第一次关闭的旋转位置(时间点)1S1则保持不变。这可以体现为排气凸轮轮廓的相应变化。通过推迟开启排气阀,可以提高气缸中的气体的压缩度,从而获得更高的制动功率。\n[0090] 与借助凸轮轴调节器调节进气凸轮轴相类似地,也可以考虑为排气凸轮轴设置相应的凸轮轴调节器。这样就能可变地、特别是在推迟方向上选择排气阀的开启时间点。排气阀的关闭时间点相应地发生推移。\n[0091] 此外,设定较低或特别低的制动功率,可以是有利的。为此可进一步推迟进气阀的开启和关闭。如此一来,气缸中的气体通过活塞的上行运动再度从开启的进气通道中排出,使得进气阀关闭后可供气缸压缩的气体变少,从而使得第一次减压时排出的气体变少。在图1所示的图表中,第一气缸的进气阀开启和关闭的曲线14"相对于曲线14推迟了约120度曲柄角。如此一来,进气阀明显地在上止点(OT)之后开启。进气阀的关闭相应地发生推移。\n活塞朝上点火止点(ZOT)方向的上行运动对这一用于降低制动功率的推迟性调节存在限制。为了防止进气阀与活塞相撞,必须及时关闭进气阀。\n[0092] 通过使用凸轮轴调节器(又称相位调节器)以及由此而实现的对凸轮轴、特别是对进气凸轮轴的调节,能够实现具有可变的进气阀升程曲线的发动机制动器,进而实现具有可变的进气阀升程曲线的发动机制动系统,因为通过调节进气凸轮轴,可以改变进气阀的升程曲线。通过如前文所述的对换气阀进行操纵,还能将发动机制动系统实现为三冲程发动机制动系统,从而既能实现特别高的制动功率,也能实现特别低的制动功率。\n[0093] 一般情况下,发动机制动操作之后是往复式内燃机的起动。往复式内燃机的起动是指往复式内燃机从非发火模式转到发火模式,从而例如使往复式内燃机从发动机制动模式转到正常运行模式。往复式内燃机的起动又称启动。\n[0094] 为能使往复式内燃机起动所造成的热力学损失保持在特别低的水平,进而使往复式内燃机实现特别有效的运行,本发明特别是针对前述实施方案以及与前文结合附图所描述的对相应排气阀所实施的操纵相对比地或与相应的排气阀的运动对比地提出:不使第一排气阀第二次关闭,也就是不让第一排气阀第二次运动到关闭位置,而是使第一排气阀发生这样的运动或者说对第一排气阀实施这样的操纵,使得第一排气阀在第一次开启(在旋转位置1O1上)之后(也就是在第一次运动到开启位置之后)并且在第二次开启(在旋转位置\n2O1上)之前(也就是在第二次运动到开启位置之前),朝关闭位置方向运动,但不运动到关闭位置,而是运动到第一排气阀的不同于第一排气阀的关闭位置、不同于开启位置的中间位置,其中第一排气阀在中间位置上比在开启位置上更大程度地封闭对应的排气通道并且比在关闭位置上更大程度地开放对应的排气通道。\n[0095] 换言之,本发明提出:第一排气阀在发生于第一次运动到开启位置(在旋转位置\n1O1上)之后、第二次运动到开启位置(在旋转位置2O1上)之前的朝关闭位置方向所进行的运动中保持如此长时间的开启状态,以使得经第二排气通道排出往复式内燃机的第二气缸、可能还有经第三排气通道排出第三气缸的气体被填充到第一气缸中,其中在启用发动机制动模式时,对用于操纵换气阀(特别是进气阀)的凸轮轴进行调节,其中在发生于第一次运动到开启位置(在旋转位置1O1上)之后、第二次运动到开启位置(在旋转位置2O1上)之前的朝关闭位置方向所进行的运动中,第一排气阀不运动到关闭位置。\n[0096] 参考附图并以第一气缸为例,这意味着:在旋转位置1O1与2O1之间,特别是在旋转位置2S1与2O1之间,第一排气阀不再完全关闭,而是仅部分关闭,使得第一排气阀例如在第一次开启时从关闭位置运动到开启位置,接着从开启位置运动到中间位置,而后在第二次开启时从中间位置运动到开启位置。如前所述,对第一排气阀所实施的这种操纵或者说第一排气阀所发生的这种运动也可直接沿用于第二气缸和第三气缸的排气阀。\n[0097] 通过对第一排气阀所实施的这种操纵,可在换气上止点之前排出第一气缸中的气体,使得特别是在低转速下,第一气缸中不再发生值得注意的压缩。如此一来,例如在往复式内燃机起动时就不需要通过做功来抵抗第一气缸中发生过度的气体压缩,或者仅需抵抗第一气缸中发生的特别轻微的气体压缩,这样就能保持特别低的热力学损失。借此也能避免往复式内燃机被过度激励以及由此而引发的过度振动,从而使得往复式内燃机能够特别舒适地起动。\n[0098] 其中,以下被证明是特别有利的:借助相位调节器将进气凸轮轴调节到较晚的位置(例如120度曲柄角),以便在上点火止点处也不发生压缩,这是第一气缸总是有进气阀或排气阀是开启的。
法律信息
- 2022-07-15
- 2022-05-13
专利申请权的转移
登记生效日: 2022.05.06
申请人由戴姆勒股份公司变更为戴姆勒卡车股份公司
地址由德国斯图加特变更为德国莱恩费尔登-埃希特丁根
- 2019-08-27
实质审查的生效
IPC(主分类): F02D 41/12
专利申请号: 201780078711.2
申请日: 2017.09.20
- 2019-08-02
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
| |
1986-10-29
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1986-01-06
| | |
2
| |
2016-08-03
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2014-12-04
| | |
3
| |
1987-02-04
|
1986-06-02
| | |
4
| | 暂无 |
2012-02-24
| | |
5
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2018-08-03
|
2016-10-24
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |