DE102009015267A1

DE102009015267A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Energieeinsparung bei Brennkraftmaschinen mit steifer Nockenwelle

Info

Publication number: DE102009015267A1
Application number: DE200910015267
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: MEYER, PAUL, DE
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: DE102009015267B4

Abstract

Im Wesentlichen könnte man es kurz als Öko-Tuning-System für Brennkraftmaschinen mit steifer Nockenwelle bezeichnen. Die meisten zur Zeit betriebenen Brennkraftmaschinen verbrauchen konstruktionsbedingt im Teillastbereich mehr Kraftstoff als zur Aufrechterhaltung der Betriebsbedingungen nötig ist. Die Drehzahl bestimmt weitestgehend den Kraftstoffverbrauch. Durch Abschalten mindestens eines Zylinders ist es möglich, mittels Umsteuerung der zugehörigen, evtl. auch neu installierter Ventile mindestens eine zusätzliche, ökonomische Betriebsart zu schaffen, die bei kontinuierlicher Fahrweise im Teillastbereich Kraftstoff einspart. Erreicht wird dies durch die Einrichtung von Führungs- und/oder Stützlager innerhalb der Nocken der Nockenwelle (Fig. 2) und deren Nutzung durch eine Vorrichtung (Fig. 4) zur Schaffung zusätzlicher Steuerebenen an Ventilen, den Einbau zusätzlicher herkömmlicher Ventile im Ansaugrohr und eines Steuerungs- und Überwachungs-Systems, welches der Betriebssicherheit dient und die verschiedenen Steueraufgaben wie Brennstoffzufuhr und das Öffnen bzw. Schließen der Ventile kontrolliert, zeitlich abstimmt und ausführt. Die Erfindung soll Kraftfahrzeugbetreibern im Fernverkehr und Brennkraftmaschinenbetreibern im Dauerbetrieb nutzen.

Description

Die Erfindung betrifft Brennkraftmaschinen, deren Gasströmungsventile von einer steifen Nockenwelle mechanisch gesteuert werden.
Dem Anmelder sind derzeit keine Veröffentlichungen bekannt, die sich in ähnlich mechanischer Weise auf die Herstellung bzw. Um- oder Nachrüstung an Brennkraftmaschinen mit steifer Nockenwelle beziehen.
Die meisten zur Zeit betriebenen Brennkraftmaschinen verbrauchen konstruktionsbedingt mehr Kraftstoff als zur Aufrechterhaltung der Betriebsbedingungen im Teillastbereich nötig ist, da die starre Kopplung über eine steife Nockenwelle ein Abschalten eines oder mehrerer Zylinder nicht vorsieht und der Brennstoffverbrauch somit stark Drehzahl abhängig ist. Abhilfe kann eine Vorrichtung schaffen, welche die Ansaugung des Kraftstoffes an einem oder mehreren Zylindern unterbindet und vorzugsweise gleichzeitig den Kraftaufwand, der für die Kompression nötig ist, verhindert.
In einem solchen Durchflusssystem kann man den Kraftstofffluss trotz eines geöffnetes(Haupt-)Einlassventils durch ein vorgeschaltetes geschlossenes Ventil unterbinden.
Dies ist daher nicht das Hauptproblem und kann auf unterschiedliche, herkömmliche Arten, z. B. durch ein Klappenventil gelöst werden.
Allerdings wäre der Unterdruck darauf relativ groß.
Ein geöffnetes Auslassventil würde diesen Unterdruck jedoch weitestgehend aufheben.
Ein geschlossenes Auslassventil muss dazu jedoch selbst geöffnet werden.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Durch zusätzliche Stütz- und/oder Führungslager (2) an einer herkömmlichen, steifen Nockenwelle bzw. ihrer Nocke/n (1) und den Einbau einer Nockenstiege (3) kann eine neue Steuerebene (4) geschaffen werden, die ein öffnen des zugehörigen Ventils unabhängig von der Nocke ermöglicht.
In Verbindung mit einem geeigneten Steuerungs- und Überwachungssystem (Blockschaltbild), welches auch das Einspritzventil des Vergasers bzw. die Direkteinspritzventile der einzelnen Zylinder steuert, kann nun eine oder mehrere (je nach Anzahl der abgeschalteten Zylinder) weitere Betriebart/en (Öko-Modi) eingerichtet werden.
In Anlehnung an den Begriff „Tempomat”, der im übrigen eine optimale Ergänzung darstellen würde, kann man hier von einem „Ökomat” für Brennkraftmaschinen sprechen.
Da es sich auch um ein nachrüstbares System handelt, ist für die gewerbliche Anwendbarkeit relevant, wie hoch die Anzahl nachrüstbarer Brennkraftmaschinen derzeit ist.
Neben dem ökonomischen Nutzen für den Betreiber wird durch weniger Kraftstoffverbrauch je gefahrenem Kilometer auch die Schadstoffemission verringert und somit die Umwelt entlastet.
Sie verbindet die Betriebssicherheit durch feste Kopplung per Nockenwelle mit flexibler Leistungsnutzung.

Claims

Ventilsteuernde steife Nockenwelle für Brennkraftmaschinen, welche Führungs- und/oder Stützlager aufweist, die innerhalb mindestens einer Nocke positioniert ist/sind und dem Zweck der zusätzlichen Ventilsteuerung dienen.
Vorrichtung, welche die nach Patentanspruch 1 ausgeführte Nockenwelle zur Erweiterung der Steuerfähigkeit des zugehörigen Ventils nutzt.
Steuerungs- und Überwachungssystem zur Bedienung, Steuerung und Kontrolle einer Brennkraftmaschine, welche über nach Patentanspruch 1 ausgeführte Nockenwelle und nach Patentanspruch 2 ausgeführte Vorrichtung verfügt.