專利名稱：帶有v形結構方式的八個氣缸的內燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有權利要求1的前序部分特征的、帶有V形結構方式的八個氣缸的內燃機。
背景技術：
該內燃機出發(fā)于德國公開文件DE 19954689A1。由該公開文件已知一種帶有V形結構方式的八個氣缸的同類的內燃機。并列設置成一列的第一、第二、第三和第四氣缸構成第一氣缸組，并且同樣并列設置成一列的第五、第六、第七和第八氣缸構成對置于第一氣缸組的第二氣缸組。另外，內燃機具有扭曲90°的曲軸即十字曲軸，并且具有氣缸與氣缸之間90°曲軸轉角的點火間隔(90° KW)。為了換氣，每個氣缸組具有進氣凸輪軸和排氣凸輪軸，用于操作每個氣缸的進氣門和排氣門。另外為了尤其在怠速運行中并且在較小的部分負載時改善內燃機的運行平穩(wěn)性，建議設置用于實現(xiàn)至少兩個設置在一個氣缸列中的氣缸的不同的排氣門升程曲線的措施，這導致減少排氣門的打開重疊階段，其中，兩個氣缸之一的進氣門和排氣門本身處在打開重疊階段中。

發(fā)明內容
即使由現(xiàn)有技術已知的帶有V形結構方式的八個氣缸的內燃機沒有原則性的缺點，但是本發(fā)明的目的也在于，提供另一種措施，該措施用于降低、尤其是在怠速運行和低的部分負載范圍中降低內燃機的運行不平穩(wěn)性。該目的通過在權利要求1的特征部分的特征解決。通過按本發(fā)明的結構以有利的方式得到在每個氣缸組中的各個氣缸的單位功的相對減小并且從而降低在關鍵的運行范圍中、尤其是在怠速運行和低的部分負載范圍中的旋轉不平穩(wěn)性。通過按本發(fā)明的措施可以避免采用實踐應用措施，這導致改善內燃機的效率(燃料消耗或者CO2較低)、運行平穩(wěn)性以及有害氣體排放。另外改善的運行平穩(wěn)性按有利的方式允許怠速運行轉速下降并且從而導致怠速運行燃料消耗的降低。按權利要求2和3的實施方式是尤其優(yōu)選的第一個實施例。按權利要求4和5的實施方式是尤其優(yōu)選的第二個實施例。按權利要求6的實施方式是尤其優(yōu)選的第三個實施例。按權利要求7的升程數(shù)據(jù)是尤其優(yōu)選的參數(shù)范圍，在該參數(shù)范圍中出現(xiàn)按本發(fā)明的效果。


下面借助于兩個示意的視圖詳細解釋本發(fā)明。 在兩個附圖中相同的附圖標記適用于相同的結構元件。圖1示意顯示帶有V形結構方式的八個氣缸的同類的內燃機的點火順序。圖2示意顯示帶有V形結構方式的八個氣缸的本發(fā)明的內燃機。
具體實施例方式圖1示意地顯示帶有V形結構方式的八個氣缸的同類的內燃機的點火順序。氣缸示意性地畫成為圓并且根據(jù)氣缸數(shù)量從1至8編號。第一、第二、第三和第四氣缸1、2、3、4 并列設置成第一氣缸列，這在圖2中可見并且構成第一氣缸組9。第五、第六、第七和第八氣缸并列設置成第二氣缸列并且構成第二氣缸組10，該第二氣缸組對置于第一氣缸組9。另外，內燃機具有十字曲軸，由此導致氣缸與氣缸之間90°曲軸轉角的點火間隔。另外，每個氣缸組具有未描述的進氣凸輪軸和同樣未描述的排氣凸輪軸，用于操作每個氣缸的至少一個進氣門和至少一個排氣門。同類的內燃機的點火順序如下進行氣缸1-氣缸5-氣缸4-氣缸8-氣缸6-氣缸 3-氣缸7-氣缸2并且又從頭開始。示意地該點火順序通過氣缸與氣缸之間的位于內部的直箭頭表示。另外，氣缸組9、10的各氣缸的以曲軸轉角度數(shù)(° KW)為單位的點火間隔分別通過位于外部的彎曲的箭頭表示。通過關于氣缸組9、10的不均勻的點火順序，氣缸與氣缸之間的點火間隔為90°、180°或270°曲軸轉角。點火順序的新的開始通過垂直的點狀的虛線表示。由于在帶有十字曲軸的V形八個氣缸內燃機中描述的不均勻的點火順序，從而通過不僅在空氣匯集器而且在排氣彎管中的氣體動態(tài)性得到氣缸1、2、3、4、5、6、7、8的相互影響。在此，最大的相互影響在氣缸組9、10內在分別帶有90°點火間隔的氣缸1、2、6、8之間進行，并且由于氣體動態(tài)性而引起不同的新鮮氣體填充、換氣功和殘余氣體含量并且從而引起不同的因氣缸而異的功。這尤其在怠速運行和部分負載區(qū)域中導致旋轉不穩(wěn)定性， 這種旋轉不穩(wěn)定性至今通過實踐應用措施盡可能減輕。措施通常如下1.氣缸選擇性的點火角度在此通過點火角度的遲后調節(jié)使一個氣缸組9、10的所有氣缸1、2、3、4、5、6、7、8進入到最壞氣缸的水平。在此，總效率以不利的方式降低。2.氣缸選擇性的混合預控制通過有目的地對氣缸加濃或減淡(λ興1)，將氣缸調節(jié)到均勻的水平。不利地，內燃機的總效率以及減淡的氣缸的運轉平穩(wěn)性變壞并且提高了有害物質排放。3.節(jié)流為了降低旋轉不穩(wěn)定性，可以在可變的進氣門升程中增大升程并且通過節(jié)流活門又減小負荷。這按不利的方式導致內燃機的效率惡化并且從而燃料消耗惡化。為了避免上述缺點，按本發(fā)明建議，對于每個氣缸組9、10，在同一氣缸組9、10中在90°曲軸轉角之后被操作的氣缸1、2、3、4、5、6、7、8的各進氣門與在同一氣缸組9、10中直接在之前被操作的進氣門相比具有更大的氣門升程，在同一氣缸組9、10中所述直接在之前被操作的進氣門與兩個氣缸組9、10的所有其余的進氣門相比具有更小的氣門升程。 這意味著，通過有目的地適配各個進氣門升程來修正各個氣缸1、2、3、4、5、6、7、8不同的功。從而在關鍵的工作點上在理想情況下完全排除由于V形八個氣缸的典型的換氣造成的上述由系統(tǒng)決定的旋轉不穩(wěn)定性。也就是說，具有較小單位功的氣缸1、2、3、4、5、6、7、8 的進氣門被更寬地打開，而具有較大單位功的氣缸1、2、3、4、5、6、7、8的進氣門被更窄地打開。對于技術轉化，建議三種不同構思1.各進氣門的操作分別通過一個中間元件實現(xiàn)并且較大的氣門升程通過中間元件的升程修正來實現(xiàn)，中間元件優(yōu)選可以是牽引桿或者搖桿。2.中間元件在氣缸頂側支承在間隙補償元件上并且較大的氣門升程通過間隙補償元件的高度位置修正和/或角度位置修正實現(xiàn)，其中間隙補償元件尤其優(yōu)選是液壓的間隙補償元件。3.進氣門的操作通過具有升程調節(jié)元件的升程可變的氣門機構實現(xiàn)并且較大的氣門升程通過升程調節(jié)元件的升程修正實現(xiàn)。這種升程可變的氣門機構例如由德國專利文件DE 10123186A1已知并且在具有所謂電子氣門技術(Valvetronic)的所有寶馬發(fā)動機中找到。在此例如能通過對于同類的偏心軸的每個位置不同的控制曲線來修正各個氣缸1、2、3、4、5、6、7、8的氣門的升程。在此對于多個工作點可以實現(xiàn)優(yōu)化。圖2示意地顯示帶有以V形結構方式的八個氣缸的同類的內燃機。各個氣缸1、2、 3、4、5、6、7、8又示意性畫成為圓。氣缸1、2、3、4并列成一列并且構成第一氣缸組9。氣缸 5、6、7、8同樣并列成一列并且構成為第二氣缸組10，第二氣缸組10對置于第一氣缸組9。 第一空氣匯集器11設置到第一氣缸組9上，第二空氣匯集器12設置到第二氣缸組10上。 空氣的流入方向通過箭頭示意地表示。除了空氣匯集器11、12之外再次示意地用箭頭描述各氣缸組9、10的各個氣缸的點火間隔。通過按本發(fā)明的結構實現(xiàn)各個氣缸1、2、3、4、5、6、7、8的單位功的均勻化并且從而在關鍵的工作范圍中尤其是在怠速運行和部分負載范圍中實現(xiàn)旋轉不穩(wěn)定性的降低。這按有利的方式導致避免采用實踐應用措施并且從而改善內燃機的效率(燃料消耗或者CO2)、運行平穩(wěn)性以及有害氣體排放。由于改善的運行平穩(wěn)性而使怠速運行轉速下降，這導致怠速運行燃料消耗的降低。附圖標記列表1 第一氣缸2 第二氣缸3 第三氣缸4第四氣缸5第五氣缸6 第六氣缸7 第七氣缸8 第八氣缸9第一氣缸組10第二氣缸組11第一空氣匯集器12第二空氣匯集器
權利要求
1.內燃機，其具有V結構方式的八個氣缸，并列設置成一列的第一、第二、第三和第四氣缸(1、2、3、4)構成第一氣缸組(9)并且并列設置成一列的第五、第六、第七和第八氣缸 (5、6、7、8)構成對置于第一氣缸組(9)的第二氣缸組(10)，內燃機具有十字曲軸并且具有氣缸與氣缸之間90°曲軸轉角的點火間隔，并且每個氣缸組配設進氣凸輪軸和排氣凸輪軸，用于操作每個氣缸(1、2、3、4、5、6、7、8)的至少一個進氣門和至少一個排氣門，其特征在于對于每個氣缸組(9、10)，在同一氣缸組(9、10)中在90°曲軸轉角之后被操作的氣缸 (1、2、3、4、5、6、7、8)的進氣門與在同一氣缸組(9、10)中直接在之前被操作的進氣門相比具有更大的氣門升程，所述在同一氣缸組(9、10)中直接在之前被操作的進氣門與兩個氣缸組(9、10)的所有其余的進氣門相比具有更小的氣門升程。
2.按權利要求1的內燃機，其特征在于進氣門的操作分別通過一個中間元件實現(xiàn)，并且較大的氣門升程通過中間元件的升程修正實現(xiàn)。
3.按權利要求2的內燃機，其特征在于中間元件是牽引桿或搖桿。
4.按權利要求1至3任一項的內燃機，其特征在于中間元件在氣缸頂側支承在間隙補償元件上，并且較大的氣門升程通過間隙補償元件的高度位置修正和/角度位置修正實現(xiàn)。
5.按權利要求4的內燃機，其特征在于間隙補償元件是液壓的間隙補償元件。
6.按權利要求1的內燃機，其特征在于進氣門的操作通過具有升程調節(jié)元件的升程可變的氣門機構實現(xiàn)，并且較大的氣門升程通過升程調節(jié)元件的升程修正實現(xiàn)。
7.按權利要求1至6任一項的內燃機，其特征在于較大的和/或較小的升程大小相對于其余的進氣門在0. 005mm與1. Omm之間。
全文摘要
一種具有V結構方式的八個氣缸的內燃機，其中，并列設置成一列的第一、第二、第三和第四氣缸(1、2、3、4)構成第一氣缸組(9)并且并列設置成一列的第五、第六、第七和第八氣缸(5、6、7、8)構成對置于第一氣缸組(9)的第二氣缸組(10)，內燃機具有十字曲軸并且具有氣缸與氣缸之間90°曲軸轉角的點火間隔，并且每個氣缸組配設進氣凸輪軸和排氣凸輪軸，用于操作每個氣缸(1、2、3、4、5、6、7、8)的至少一個進氣門和至少一個排氣門，對于每個氣缸組(9、10)，在同一氣缸組(9、10)中在90°曲軸轉角之后被操作的氣缸(1、2、3、4、5、6、7、8)的進氣門與在同一氣缸組(9、10)中直接在之前被操作的進氣門相比具有更大的氣門升程，所述在同一氣缸組(9、10)中直接在之前被操作的進氣門與兩個氣缸組(9、10)的所有其余的進氣門相比具有更小的氣門升程。由于本發(fā)明的構造，帶有V形結構方式的八個氣缸的同類內燃機的運行平穩(wěn)性在怠速運行和部分負荷運行時得到明顯改善。
文檔編號F01L13/00GK102575588SQ201080043120
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月7日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者R·卡杜拉, W·基希韋格 申請人:寶馬股份公司