[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有凸轮轴的内燃机，该凸轮轴作用在进、排气门上，该进、排气门能打开或关闭气缸上的进、排气口，其中进、排气门的升程曲线由凸轮轴上的凸轮的形状确定，其中进气门的升程曲线相对于排气门的升程曲线有相位偏移。

背景技术

AT 408129B公开了一种增压式内燃机，该增压式内燃机的排气涡轮机装备有用于可变地调节有效涡轮入口横截面的可变涡轮几何结构。为了能够在发动机制动工作中产生较高的制动功率，将可变涡轮几何结构调节到横截面减小的阻挡位置，从而形成高的排气背压/反压力，内燃机的气缸必须抵抗该排气背压而做排出功/排气功。如果在当前行驶条件下需要制动功率，根据AT 408129B，首先通过发动机制动来施加所述功率。

在发动机制动工作过程中，节流阀处于打开位置，以便使得气缸容纳物通过活塞的运动而被排出到排气系统中。这会造成打开的排气门发生振动的问题。

发明内容

本发明的目的在于，以低设计成本生产一种内燃机，该内燃机能够产生较高的发动机制动功率，同时确保较长的工作持续时间。

根据本发明，此目的这样实现，即，在凸轮轴上布置有附加的、作用在排气门上的附加凸轮，从而对排气门施加相位偏移的附加升程曲线，该附加升程曲线与进气门的升程曲线至少部分地交叠。

在根据本发明的内燃机中，在凸轮轴上布置有作用在排气门上附加凸轮，该附加凸轮附加于在内燃机的通常工作中将排气门设定到打开位置的凸轮而设。通过附加凸轮实现的排气门附加升程曲线相对于基本升程曲线相位偏移，并与进气门的升程曲线至少部分地交叠。

在通常的点火驱动工作模式中，在通常换气中的抬升以外、还将排气门附加地提升和打开直到某一程度，便允许进行所谓的内部排气再循环，在所述内部排气再循环中来自排气系统的排气的部分质量流经由打开的换气门通过气缸直接再循环到进气系统中。排气再循环特别是在部分载荷工作中进行，使得能减少排气中的氮氧化物NOx。内部排气再循环能够使待通过所谓的外部排气再循环结构再循环的排气质量流或者被减少、或者必要时甚至被完全调节，所述外部排气再循环结构具有在排气系统和进气系统之间的外部管线。

另一方面，在发动机制动工作中，在通常换气以外、对排气门的附加抬升用于控制气缸的再增压和增大发动机制动功率。与现有技术中已知的标准凸轮轴相比，根据本发明实施的凸轮轴在在最高的发动机制动功率下控制排气门的调节机制方面是有利的。现有技术中发生的排气门在发动机制动工作中的振动在根据本发明的实施形式中显著地减小。排气门在气体高压和高流速的状态下以受控方式被引导，从而排除了排气门不受控制地提升以及随之而来地在排气门上作用高载荷的情况。对排气门的附加的受控地抬升能以简单的构造方式实现，因为仅须在凸轮轴上设置用于实现附加升程曲线的附加凸轮。

根据一种有利的实施形式，排气门的附加升程曲线的关闭时刻在时间上位于进气门的升程曲线的关闭时刻之后。如果进气门和排气门同时打开，则在排气系统和进气系统之间通过气缸建立贯通的流动连接。内部排气再循环可在这个阶段内进行。在关闭进气门(的时刻)与排气门的附加升程期间排气门的关闭时刻之间的很短的阶段中，气缸中的活塞位于下止点区域中从进气冲程向压缩冲程进行过渡，这样气缸能部分地被填充以来自排气系统的排气，并整体上改进填充程度。

排气门的附加升程曲线的打开持续时间有利地比进气门的打开持续时间短，尽管合适地至少为30％，但是通常不超过50％或不超出50％很多。此外，附加升程曲线的升程合适地明显小于进气门的升程，尽管有利地至少为所述进气门的升程的10％，但通常不超过20％。在附加升程曲线期间对排气门的持续时间的缩短和升程的减小与在该阶段中完全关闭的排气门相比，在内燃机的一般的点火工作中可预期不造成损害或仅造成很小的损害。

在另一有利的实施形式中，能够提供一种附加的换气门，该换气门设计成节流阀，该节流阀和排气门同样地在打开状态下开放通向排出系统的出口，但可独立于排气门而被致动。此节流阀有利地配设有自己的、独立操作的致动器，其中节流阀有利地在发动机制动工作中处于不变的打开位置，而在点火工作中(保持)关闭。

根据又一优选实施形式，所述内燃机设有排气涡轮增压器，该排气涡轮增压器的排气涡轮机配设有用于可变地调节有效涡轮入口横截面的可变涡轮几何结构。为了产生高的发动机制动功率，将可变涡轮几何结构调节到横截面减小的阻挡位置，从而在气缸出口和排气涡轮机之间形成高排气背压，该排气背压对气缸容纳物的排出施加反作用。

附图说明