操作往复式内燃机的方法技术

本发明专利技术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。

Method of Operating Reciprocating Internal Combustion Engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作往复式内燃机的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分所述的、操作往复式内燃机的方法。
技术介绍
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US4592319。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。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。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。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。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。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。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。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]。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。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。此外，DE102007038078A1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。
技术实现思路
本专利技术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。这个目的通过具有权利要求1的特征的方法而达成。包含有本专利技术的合理改进方案的有利技术方案由其余的权利要求给出。为了改善权利要求1前序部分所述类型的方法，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，本专利技术提出：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，本专利技术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。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。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。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，本专利技术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。本专利技术还提出：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。优选地，在此提出：本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(1S1、1S1"、1S1"')，接着从所述关闭位置第一次运动到所述开启位置(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(2O1、2O1"、2O1"')，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(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到所述开启位置(2O1、2O1"、2O1"')之前的朝关闭位置(2S1、2S1"、2S1"')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(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到所述开启位置(2O1、2O1"、2O1"')之前的朝关闭位置(2S1、2S1"、2S1"')方向所进行的所述运动中，排气阀不运动到关闭位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 DE 102016015457.81.一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(1S1、1S1"、1S1"')，接着从所述关闭位置第一次运动到所述开启位置(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(2O1、2O1"、2O1"')，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(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到所述开启位置(2O1、2O1"、2O1"')之前的朝关闭位置(2S1、2S1"、2S1"')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(1O1、1O1"、1O1"')之后、第二次运动到所述开启位置(2O1、2O1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·舒马赫尔，M·O·瓦格纳，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE