内燃机制造技术

在一种内燃机中，其带有气缸(12)、在气缸(12)内部可活动地导引的活塞(18)、曲轴(14)和将活塞(18)与曲轴(14)的曲轴颈(30)相连的连杆(22)，其中，在连杆(22)的连杆孔(26)内部可旋转地支承有可旋转地容纳曲轴颈(30)的偏心套筒(40)，所述偏心套筒能够在相对于连杆(22)的至少两个旋转定向上借助锁紧设备(52)被锁紧，设有至少一个离合设备(100)，借助所述离合设备能够使偏心套筒(40)暂时耦连在曲轴(14)上，以便使偏心套筒(40)相对于连杆旋转。因此根据本发明专利技术充分利用了在内燃机运行中曲轴(14)或者说曲轴颈(30)相对于连杆(22)的旋转，以便使偏心套筒暂时夹紧并且由此迅速且可靠地从一个旋转定向旋转至另一个旋转定向。

Internal-combustion engine

In an internal combustion engine, a piston (18), a crankshaft (14) and a connecting rod (22) connected to the crankshaft neck (30) of the crankshaft (14) in the cylinder (12), and the piston (18) and the crankshaft (30) of the crankshaft (14) are connected in a cylinder (12), wherein an eccentric sleeve (40) is rotatably supported with a crankshaft neck (30) rotatably in the connecting rod (22). \ The eccentric sleeve can be locked with at least two rotation orientations relative to the connecting rod (22) with a locking device (52), and at least one clutch device (100), which enables the eccentric sleeve (40) to be temporarily coupled to the crankshaft (14), so that the eccentric sleeve (40) is rotated relative to the connecting rod. Therefore, according to the invention, the rotation of the crankshaft (14) or the crankshaft neck (30) relative to the connecting rod (22) is fully utilized in the operation of the internal combustion engine so that the eccentric sleeve is temporarily clamped and thus swiftly and reliably rotates from one rotation direction to another rotation direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机本专利技术涉及一种内燃机，其带有气缸、在气缸内部可活动地导引的活塞、曲轴和将活塞与曲轴的曲轴颈相连的连杆，其中，在连杆的连杆孔内部可旋转地支承有可旋转地容纳曲轴颈的偏心套筒，所述偏心套筒能够在至少两个相对连杆的旋转定向上借助锁紧设备被锁紧。这种内燃机实现了具有可变的压缩比的运行，基于根据偏心套筒的旋转定向形成的、在曲轴孔与活塞之间的可变间距调整所述压缩比。鉴于根据内燃机的不通过运行状态对压缩比的调整，可以改进内燃机的热动力功能并且由此尤其改进在不同负载范围内的能量利用的效率和/或功率输出。该类型的内燃机例如由文献DE19703948C1已知。其中还公开，偏心套筒在两个规定的旋转定向之间的旋转通常完全自动地通过根据曲轴的旋转或者所配属的连杆运动而作用在偏心套筒上的力实现。此外还可以规定，在连杆中集成液压发动机，通过所述液压发动机可以实现偏心套筒的在未被锁紧设备锁紧的状态下的旋转。在实践中显示，偏心套筒的旋转在该类型的内燃机中不可靠或至少不够迅速地工作，该旋转应仅基于由于内燃机的运行而作用在偏心套筒上的力。此外，在文献DE19703948C1中提供用于激活偏心套筒的旋转的液压发动机的集成，该集成一方面在设计上非常复杂，并且另一方面以显著程度提高了连杆的质量，这尤其鉴于连杆的平移式往复运动连同在此出现的较大的加速度是有问题的。该类型的内燃机此外由文献DE0438121C1已知。然而其中并未提及该处的偏心套筒应如何在两个规定的旋转定向之间旋转。基于该现有技术本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种可行方案，在该类型的内燃机中确保偏心套筒在至少两个旋转定向之间的可靠的和/或迅速的旋转。所述技术问题借助根据权利要求1的内燃机解决。根据本专利技术的内燃机的有利的设计方式是其他权利要求的技术方案并且通过以下对本专利技术的描述给出。为了解决所述技术问题提供一种内燃机，所述内燃机包括至少一个气缸、在气缸内部可移动地导引的活塞、曲轴和将活塞与曲轴的曲轴颈相连的连杆，其中，在连杆的连杆孔内部可旋转地支承有可旋转地容纳曲轴颈的偏心套筒，所述偏心套筒能够以至少两个相对连杆的旋转定向借助锁紧设备被锁紧，根据本专利技术在所述内燃机中设置了离合设备，借助所述离合设备能够使偏心套筒暂时耦连在曲轴上并且尤其耦连在曲轴颈的一个或两个曲拐臂上，以便使偏心套筒相对于连杆旋转。因此根据本专利技术充分利用了在内燃机运行中曲轴或者说曲轴颈相对于连杆的旋转，以便使偏心套筒暂时夹紧(mitnehmen或联动)并且由此迅速且可靠地从一个旋转定向旋转至另一个旋转定向。这优选始终当偏心套筒未在多个旋转定向之一上借助锁紧设备锁紧时实现。由于内燃机的曲轴通常沿一个旋转方向旋转，由此还实现了偏心套筒相对于连杆始终沿(相同的)一个旋转方向的旋转。在根据本专利技术的内燃机的一种优选设计方式中可以规定，离合设备(特别优选仅仅)力配合地发挥作用。由此尤其可以简化离合设备的结构设计，并且由此可以避免偏心套筒被曲轴的突然夹紧，例如在同样可以考虑的形状配合作用的情况下所可能出现的。这方面是特别重要的，因为在该类型内燃机的运行中、在以多个旋转定向之一相对连杆抗扭地布置的偏心套筒与曲轴或者曲轴所配属的曲轴颈的一个或多个曲拐臂之间会存在较大的角速度差。这种力配合作用的离合设备可以在根据本专利技术的内燃机的一种优选设计方式中优选构造为，曲轴和偏心套筒分别具有离合面，所述离合面构成带有沿径向方向(也即基于偏心套筒在连杆孔内部的旋转轴线沿径向向内或沿径向向外)减小的间隙宽度的离合间隙，其中，离合元件能够处于第一位置中和第二位置中，所述第一位置和第二位置在离合间隙内部的径向位置方面和由此在离合元件与偏心套筒和曲轴的离合面之间的接触压力方面有所不同。因此这种离合设备沿径向被操作，然而主要沿轴线方向发挥作用、也即法向指向的压力(所述压力在相互接触的离合面中实现了力配合)相较于径向、至少更多地沿轴向(径向、轴向都参照连杆孔内部的偏心套筒的旋转轴线)定向。优选地可以规定，离合元件的第一位置的特征在于相对较大的接触压力而第二位置的特征在于相对较小的接触压力。此外还可以规定，离合元件的其中一个(尤其第一)位置中的接触压力较大，从而通过曲轴设置了偏心套筒的基本上无滑动的夹紧。同样还可以优选地规定，离合元件的另一个(尤其第二)位置中的接触压力尽可能低，并且尤其基本上为零，从而通过有利的方式，当锁紧设备沿基于连杆的一个旋转定向借助锁紧设备被锁紧时，尽可能避免在一方面离合面与另一方面离合元件之间的接触式相对运动的摩擦损耗，并且因此内燃机以暂时不可变的压缩比运行。在另一种优选设计方式中可以规定，力配合地作用的离合设备设计为自增强式的，从而使得一方面曲轴和偏心套筒的与另一方面离合元件的离合面之间基于初始加载导致的摩擦力、尤其出于几何形状原因、实现离合元件在变窄的离合间隙中的进一步引入，这同时还导致接触压力的相应提高。借助这种离合设备，可以利用相应较低的初始加载形成相对较高且尤其直至不打滑的耦连、自增强的摩擦力。用于这种离合设备的离合元件的初始加载尤其由离合元件的弹性加载实现。作为对此的备选或补充，这也可以基于惯性力(尤其重力和/或离心力)形成。同样也可以规定，借助促动器主动施加初始加载。优选地还可以规定，曲轴和/或偏心套筒的(一个或多个)离合面(和优选离合元件的一个或多个离合面)与基于偏心套筒在连杆孔内部的旋转轴线沿径向定向的平面形成角度，所述角度为≤5°且优选约为3°。在离合设备的特定设计方式中，针对基于摩擦力被引入离合间隙中的离合元件的较大的自增强作用可以实现更小的角度，从而由此明显阻碍耦合设备的可靠松开。在角度过大时相反需要相对较大的径向指向的力，以便在偏心套筒和曲轴的与离合元件的离合面之间的必要的接触压力。此外在根据本专利技术的内燃机的一种优选的设计方式中还可以规定，离合元件可弹性加载。这应理解为，离合元件能够借助预紧的弹簧元件沿离合元件的运动的方向加载至其中一个位置，所述弹簧元件也可以是离合元件本身。这种弹性加载可以实现的是，只要离合元件不受其他措施影响，该离合元件就自动运动至初始位置。在这种根据本专利技术的内燃机的另一种优选设计方式中还可以规定，离合元件在弹性非加载状态下或基于结构上的弹性加载占据第一位置，相较而言第二位置可以借助可激活的调整设备调整。在此，所述第一位置尤其可以是这样的位置，在该位置中在一方面偏心套筒与曲轴的离合面与另一方面离合元件的离合面之间的接触压力高于在第二位置中的接触压力。“结构性弹性加载”是指加载离合元件的弹簧元件的(或者自身弹性偏转的离合元件的)预紧，所述预紧在没有弹簧元件的主动影响的情况下基于通过弹簧元件的两个部段、尤其端部部段在离合设备的元件上的支承来实现在离合设备中的结构性集成。优选还可以规定，调整设备具有用于离合元件的可调节的止挡元件。这还可以进一步优选地构造为，止挡元件是可激活且可去激活的，其中，止挡元件在激活状态中构成用于离合元件的止挡，并且在去激活状态中不构成用于离合元件的止挡。为此可以特别优选地规定，在去激活的止挡元件的情况下，离合元件鉴于弹性非加载的状态或结构性弹性加载这样程度地向离合间隙运动，从而(必要时结合离合设备的自增强作用)使得偏心套筒被曲轴夹紧并且尤其相对于连杆旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机，其带有气缸(12)、在气缸(12)内部可活动地导引的活塞(18)、曲轴(14)和将活塞(18)与曲轴(14)的曲轴颈(30)相连的连杆(22)，其中，在连杆(22)的连杆孔(26)内部可旋转地支承有可旋转地容纳曲轴颈(30)的偏心套筒(40)，所述偏心套筒能够在相对于连杆(22)的至少两个旋转定向上借助锁紧设备(52)被锁紧，其特征在于，设有离合设备(100)，借助所述离合设备能够使偏心套筒(40)暂时耦连在曲轴(14)上，以便使偏心套筒(40)相对于连杆(22)旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 DE 102015224909.31.一种内燃机，其带有气缸(12)、在气缸(12)内部可活动地导引的活塞(18)、曲轴(14)和将活塞(18)与曲轴(14)的曲轴颈(30)相连的连杆(22)，其中，在连杆(22)的连杆孔(26)内部可旋转地支承有可旋转地容纳曲轴颈(30)的偏心套筒(40)，所述偏心套筒能够在相对于连杆(22)的至少两个旋转定向上借助锁紧设备(52)被锁紧，其特征在于，设有离合设备(100)，借助所述离合设备能够使偏心套筒(40)暂时耦连在曲轴(14)上，以便使偏心套筒(40)相对于连杆(22)旋转。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，离合设备(100)力配合地作用。3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，曲轴(14)和偏心套筒(40)分别具有离合面，所述离合面构成具有有沿径向方向减小的间隙宽度的离合间隙(104)，其中，离合元件(102)能够处于第一位置中和第二位置中，所述第一位置和第二位置在离合间隙(104)内部的径向位置方面不同并且由此在离合元件(102)与离合面之间的接触压力方面不同。4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，离合设备(100)设计为自增强式的。5.根据权利要求3或4所述的内燃机，其特征在于，离合元件(102)能够弹性加载。6.根据权利要求3至5中任一项所述的内燃机，其特征在于，离合元件(102)在弹性非加载状态下或基于结构上的弹性加载占据第一位置，相较而言第二位置能够借助激活的调整设备被调整。7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，调整设备具有用于离合元件(102)的可调整的止挡元件(110)，所述止挡元件是可激活或可去激活的，其中，止挡元件在激活状态下构成用于离合元件(102)的止挡，并且在去激活状态下不构成用于离合元件(102)的止挡。8.根据上述权利要求中任一项所述的内燃机，其特征在于，锁紧设备(52)的锁紧元件(56)也用作离合设备(100)的止挡元件。9.根据上述权利要求中任一项所述的内燃机，其特征在于，锁紧设备(52)的锁紧元件(56)能够运动到连杆(22)或偏心套筒(40)的锁紧凹陷(70)中，其中，锁紧凹陷(70)在锁紧元件(56)的运行轨道方面、较之于锁紧元件(56)的设计用于嵌入锁紧凹陷(70)中的部分具有更大的尺寸，在偏心套筒(40)与连杆(22)之间相互旋转时，锁紧元件相对于构成锁紧凹陷的构件在所述运行轨道上运行。10.根据权利要求9所述的内燃机，其特征在于，设有回止元件(112)，所述回止元件能够连同锁紧元件(56)一起嵌入锁紧凹陷(70)中。11.根据权利要求10所述的内燃机，其特征在于，回止元件(112)斜切地构成，从而使回止元件由于与锁紧凹陷(70)的边缘的接触能够从锁紧凹陷(70)运动脱出。12.根据权利要求6或引用权利要求6的从属权利要求中任一项所述的内燃机，其特征在于，设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：V科尼利厄斯，M莱因哈特，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE