[发明专利]可选择性地通过二冲程方法或四冲程方法操作的内燃发动机以及操作此内燃发动机的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年9月7日提交的德国专利申请号102012215882.0的优先权，其全部内容通过引用被并入本文，用于所有目的。

技术领域

本申请涉及可以二冲程或四冲程模式操作的内燃发动机。

背景和概述

由于现代内燃发动机的间歇燃烧，排气可在气体交换的背景下在燃烧后从至少一个汽缸中被排出，以再次供应充气或新鲜混合物。原则上，二冲程方法和四冲程方法可彼此区分开。首先，在下面更详细地论述四冲程方法的气体交换。

在四冲程方法中，燃烧气体的排出是在经出气口进行气体交换的背景下引起的，并且汽缸经进气口被加载新鲜混合物或充气。出气口和进气口均可被简单地称为开口。

在四冲程发动机中，球形气门几乎专门用于在内燃发动机操作期间控制气体交换和进行振动移动，从而分别开启和关闭进气口和出气口。

气门运动所需的气门致动机构，包括气门本身，被称为配气机构。配气机构的功能是在正确的时间开启或关闭汽缸的进气口和出气口，同时期望快速打开尽可能大的流量横断面，以保持进气流量和出气流量低的节气门损失和确保汽缸被尽可能地加载以新鲜混合物以及确保燃烧气体的有效排出。汽缸也可被提供以两个或更多个进气口和出气口。在适用的情况下，本公开内容所涉及的内燃发动机也可以以四冲程方法进行操作，因为至少一个汽缸具有至少一个出气口和至少一个进气口。

球形气门可以移动，即，在气门关闭位置和气门开启位置之间沿其纵轴转移，以解除或封锁汽缸的开启。一方面，提供弹性气门装置，以致动气门，以在气门关闭位置的方向上预张紧气门，和另一方面，气门致动装置被应用，以与弹性气门装置的预张紧力相反地开启气门。

气门致动装置包括至少一个凸轮轴，其上安排多个凸轮，在该实例中为至少两个凸轮，并且，在四冲程方法中，通过凸轮轴——例如，通过链条传动机构—使凸轮旋转，以这样的方式使得凸轮轴与凸轮一起旋转，其中凸轮以凸轮轴速度的一半旋转。操作循环在两个凸轮轴旋转期间延伸并包括四个操作阶段，即，除了进气和排出之外由于燃料/空气混合物燃烧导致的压缩和膨胀。

原则上，下凸轮轴和上凸轮轴之间有区别，参考汽缸盖和汽缸体之间的分离面。

安装在底部的凸轮轴适于致动所谓的侧置气门，但也利用推杆和杠杆，例如支撑杆或倾斜度调节杆，以致动顶置式气门。侧置气门通过被向上转移而开启，而顶置式气门通过向下运动而开启。挺柱通常被用作中间元件并意图至少在开启和关闭操作期间与凸轮轴的凸轮接合。

然而，顶置凸轮轴无一例外地被用于致动顶置式气门，该顶置式气门是一种配气机构，其具有顶置凸轮轴，该顶置凸轮轴具有作为另外的配气机构组件的支撑杆、倾斜度调节杆或挺柱。支撑杆围绕固定的旋转位置旋转，并且，在通过凸轮偏转的情况下，在开启气门位置的方向上与弹性气门装置的预张紧力相反地转移气门。在倾斜度调节杆——可围绕安排在中心的旋转中心转动——的情况下，凸轮接合在倾斜度调节杆的一端，气门被安排在杠杆的另一端。当应用顶置凸轮轴时配气机构的移动质量（moved mass）尤其通过省略（dispensing with）推杆而减小并且配气机构更坚硬——即弹性较小——是有利的。意图提供至少两个轴承——在顶置凸轮轴的情况下通常安排在汽缸盖中或汽缸盖上——以接收和支撑凸轮轴。如果挺柱被用作凸轮推杆，则挺柱被布置在远离燃烧室的球形气门的一端，以便在凸轮与凸轮凸耳区域中的挺柱接合并使其偏转时挺柱参与气门的振动移动。

在本公开内容的背景下，气门致动装置的中间元件，即位于，也就是安排在凸轮和气门之间的力途径中的配气机构组件被称为凸轮推杆，也就是说，应用该术语将其组合。

与上述四冲程方法相反，二冲程方法中的气体交换不通过由摆动活塞进行的排出和吸入来完成，而是利用在燃烧室上产生的压力降——所谓的抽取压力降——通过经充气或新鲜混合物抽取的燃烧室来完成。

在二冲程发动机中，可以提供槽，以在汽缸——即，在汽缸管——中进行气体交换。这些槽可由摆动活塞控制，即，它们被开启，以供应充气和/或排出排气，和被关闭，以进行压缩和膨胀。操作循环在凸轮轴旋转期间延伸，其在燃料/空气混合物燃烧后包括两个操作阶段——压缩和膨胀。操作阶段吸入和排出被省略或由抽取操作替代。