用于控制可变压缩内燃机连杆液压流体流的转换阀及连杆制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制可变压缩内燃机的连杆(1)的液压流体流的转换阀(5)，该连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置(2)。所述转换阀(5)具有在外壳(34)里面运动的多级柱塞(28)，该多级柱塞能有选择地移动到第一接通位置(S1)或第二接通位置(S2)。在第一接通位置(S1)，第二缸的出口(21)与供给源(P)连接，并且在第二接通位置(S2)，第一缸的出口(20)与供给源(P)连接。所述缸这样连接，在第二接通位置(S2)，液压流体从第一缸直接且无节流地通过转换阀(5)导引到第二缸。本发明专利技术还涉及一种具有转换阀(5)的连杆(1)。

Conversion Valve and Connecting Rod for Controlling Hydraulic Fluid Flow of Connecting Rod in Variable Compression Internal Combustion Engine

The invention relates to a conversion valve (5) for controlling the hydraulic fluid flow of a connecting rod (1) of a variable compression internal combustion engine. The connecting rod has an eccentric adjusting device (2) for adjusting the effective connecting rod length. The transfer valve (5) has a multi-stage plunger (28) moving inside the outer shell (34), which can selectively move to the first connection position (S1) or the second connection position (S2). In the first connection position (S1), the outlet (21) of the second cylinder is connected with the supply source (P), and in the second connection position (S2), the outlet (20) of the first cylinder is connected with the supply source (P). The cylinder is thus connected, and at the second connecting position (S2), the hydraulic fluid is directed directly from the first cylinder to the second cylinder through the conversion valve (5) without throttling. The invention also relates to a connecting rod (1) with a conversion valve (5).

【技术实现步骤摘要】
用于控制可变压缩内燃机连杆液压流体流的转换阀及连杆
本专利技术涉及一种用于控制具有可变压缩内燃机的连杆的液压流体流的转换阀，该转换阀具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置，本专利技术还涉及一种具有这种转换阀的连杆。
技术介绍
在内燃机中，高的压缩比对于内燃机的效率产生积极的影响。关于压缩比一般理解为在压缩前的总体汽缸空间与压缩后保留的汽缸空间的比例。但是在具有外源点火的、具有固定压缩比的内燃机、尤其是汽油发动机中，只能选择这样高的压缩比，使得在满载运行时避免所谓的内燃机“爆震”。但是对于更加频繁出现的内燃机部分负载范围、即在低气缸充气时可以选择较高的压缩比，而不发生“爆震”。如果可以变化地调节压缩比，则可以改善重要的内燃机部分负载范围。为了调节压缩比已知例如具有变化的连杆长度的系统。
技术实现思路
本专利技术的任务是，实现一种用于可变压缩内燃机的连杆的转换阀，所述连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置，该转换阀在加工性方面得到改进。同时要改进转换阀的液压驱动。另一任务是，实现一种改进的具有这种转换阀的连杆。设计方案按照本专利技术的一个方面提出一种用于控制可变压缩内燃机的连杆的液压流体流的转换阀，所述连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置，其中，所述偏心调节装置具有包括液压室的至少一第一缸和第二缸，并且不仅分别设有用于从供给源输入液压流体到缸的入口，而且分别设有用于从缸排出液压流体的出口。所述转换阀具有在外壳里面运动的多级柱塞，该多级柱塞能有选择地移动到第一接通位置或第二接通位置。在第一接通位置，第二缸的出口与供给源连接，并且在第二接通位置，第一缸的出口与供给源连接。对所述缸分别附设止回阀，该止回阀允许输送液压流体到缸里面并且防止液压流体从缸里面排出。所述缸这样连接，在第二接通位置，液压流体从第一缸直接且无节流地通过转换阀导引到第二缸。按照本专利技术的转换阀能够实现在连杆运行时的液压布置，所述连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置，该液压布置保证，在用于内燃机的低压缩(εlow)的接通位置中，所述系统处于液压预紧的状态。这意味着，来自可调节连杆的燃气力侧的较大液压室(GKS液压室)的液压流体、例如发动机油被直接引导到惯性力侧的较小液压室(MKS液压室)里面。在此多余的油通过节流部排到轴瓦里面。同时，对于从低压缩(εlow)到高压缩(εhigh)的切换过程可以保证，总是以足够量的油供给所述系统，由此油压不会降低太多。压降可直接导致空气从油中释气，由此使系统失去液压预紧。这可能导致偏心杠杆系统的失稳。通过按照本专利技术的转换阀可以避免所述偏心杠杆在曲轴回转期间发生大的摆幅，从而避免其引起支承柱塞对室底部或油柱几乎无阻尼的冲击并避免最终引起在系统中非常高的压力峰值。由此可以有利地避免必需对源自供给源的所有入口进行节流，避免用此也会对转换阀的驱动进行节流。所述转换阀是双稳态开关，其工作原理包括具有两个终端位置的多级柱塞，该多级柱塞相应打开或关闭液压室的出口孔。在此，由转换阀对MKS液压室的出口进行节流，对GKS液压室的出口不节流。如果在高压缩(εhigh)时施加到多级柱塞的第一压力面上的供给源的通道压力超过特定值，则多级柱塞开始移动。从多级柱塞经过一定路程开始，接通第二压力面，并且多级柱塞突然变换到低压缩(εlow)的终端位置。用于使多级柱塞再返回的压力远低于将多级柱塞移动到低压缩(εlow)位置所需的压力。由此产生了可以使两个柱塞位置保持稳定的范围，这个范围被称为双稳态范围。在高压缩位置(εhigh)，MKS液压室的出口孔与供给源连接。从MKS液压室流出的油可以被GKS液压室通过止回阀直接再次接收。如果MKS液压室容积小于GKS液压室容积，则通过供给侧的止回阀补充所述容积差的油。对MBS液压室的出口进行节流，用于限制从低压缩(εlow)位置到高压缩(εhigh)位置的调节速度。在高压缩(εhigh)位置时，GKS液压室的出口孔关闭。在多级柱塞上可能发生的泄漏油可以通过在转换阀的通常设有的封闭盖里面的孔在油箱方向上流出。在低压缩(εlow)位置，来自GKS液压室的油由于连杆中的孔直接不经节流地引导到MKS液压室的止回阀上游。通过这种方式，可以利用由连杆上的压力引起的能量，并且在MKS液压室的止回阀上游生成高的压力势，该压力势接着也存在于MKS液压室中。由此使MKS液压室液压地预紧，并且提高连杆在发动机循环周期期间的刚度和/或位置稳定性。例如，如果GKS液压室具有比MKS液压室更大的容积，则可以有利地使用所述液压布置。由此，在MKS液压室的止回阀上游总是存在比MKS液压室可以接收的油更多的油供使用。所述容积差的油可以通过节流阀在供给源的方向上排出，该节流阀防止来自GKS液压室的油不经节流地排出。由此可以限制连杆朝向低压缩(εlow)位置的调节速度。为此，按照本专利技术的转换阀具有用于供给MKS液压室的附加通道，并且最好设计成四通两位(4/2)换向阀。所述转换阀的输入通道是GKS液压室和MKS液压室的两个出口通道，它们可以在两个接通位置有选择地接通到供给源和MKS液压室的入口。按照有利的设计方案，第二液压室的室容积可以小于第一液压室的室容积，并且第二液压室可以被液压地预紧。例如，所述GKS液压室可具有比MKS液压室的容积更大的容积。因此，在MKS液压室的止回阀上游总是存在比MKS液压室可以接收的油更多的油供使用。所述容积差的油可以通过节流阀在供给源的方向上排出，该节流阀防止来自GKS液压室的油不经节流地排出。由此可以限制连杆朝向低压缩(εlow)位置的调节速度。按照有利的设计方案，所述多级柱塞可以具有油箱排出孔，它们在第一接通位置与油箱连接，使得所述多级柱塞的第一压力面、尤其是较大的第一压力面进行压力卸载。如果在高压缩(εhigh)时施加到多级柱塞的第一压力面的供给源的通道压力超过特定值，则所述多级柱塞开始移动。从所述多级柱塞经过一定路程开始，接通第二压力面，并且所述多级柱塞突然变换到低压缩(εlow)的终端位置。按照有利的设计方案，所述油箱排出孔可以构造为多级柱塞中的径向孔，和/或所述油箱排出孔可以在多级柱塞的圆周上分布地布置。由此能够使所述转换阀可以有利地满足双稳态开关的功能，其工作原理包括具有两个终端位置的多级柱塞，所述多级柱塞相应打开或关闭液压室的出口孔。在此，可以由转换阀对所述MKS液压室的出口进行节流，对所述GKS液压室的出口不节流。按照有利的设计方案，所述油箱排出孔与外壳里面的至少一溢流通道通过环绕的槽连接。由此，所述油可以无阻碍地通过油箱排出孔流出。按照有利的设计方案，在第一接通位置，至少一溢流通道可以与油箱连接。通过这种方式，在第一接通位置，只有多级柱塞上的第一压力面起作用，用于将多级柱塞置于运动。按照有利的设计方案，在第二接通位置，至少一溢流通道可以与供给源连接。通过这种方式，可以在第二接通位置使多级柱塞上的两个压力面起作用，用于使多级柱塞运动。按照有利的设计方案，所述多级柱塞通过螺簧支承在外壳的封闭盖上。因此，所述多级柱塞处于由螺簧产生的机械预紧下，并且可以由压力面上的液压压力克服这个预紧而运动。由此可以实现双稳态开关的功能。按照有利的设计方案，所述封闭盖与外壳通过焊接或卷边或压入来连接。通过这些拼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制可变压缩内燃机的连杆(1)的液压流体流的转换阀(5)，所述连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置(2)，其中，所述偏心调节装置具有包括液压室(14,15)的至少一第一缸和一第二缸，并且不仅分别设有用于从供给源(P)输入液压流体到所述缸的入口(16,17)，而且分别设有用于从所述缸排出液压流体的出口(20,21)，其中，所述转换阀(5)具有在外壳(34)里面运动的多级柱塞(28)，该多级柱塞能有选择地移动到第一接通位置(S1)或第二接通位置(S2)，其中，在第一接通位置(S1)，第二缸的出口(21)与供给源(P)连接，并且在第二接通位置(S2)，第一缸的出口(20)与供给源(P)连接，其中，对所述缸分别附设止回阀(18,19)，该止回阀允许输送液压流体到缸里面并且防止液压流体从缸里面排出，并且其中，所述缸这样连接，在第二接通位置(S2)，液压流体从第一缸直接且无节流地通过转换阀(5)导引到第二缸。

【技术特征摘要】
2017.06.27 DE 102017114263.0;2018.03.26 DE 10201811.一种用于控制可变压缩内燃机的连杆(1)的液压流体流的转换阀(5)，所述连杆具有用于调节有效连杆长度的偏心调节装置(2)，其中，所述偏心调节装置具有包括液压室(14,15)的至少一第一缸和一第二缸，并且不仅分别设有用于从供给源(P)输入液压流体到所述缸的入口(16,17)，而且分别设有用于从所述缸排出液压流体的出口(20,21)，其中，所述转换阀(5)具有在外壳(34)里面运动的多级柱塞(28)，该多级柱塞能有选择地移动到第一接通位置(S1)或第二接通位置(S2)，其中，在第一接通位置(S1)，第二缸的出口(21)与供给源(P)连接，并且在第二接通位置(S2)，第一缸的出口(20)与供给源(P)连接，其中，对所述缸分别附设止回阀(18,19)，该止回阀允许输送液压流体到缸里面并且防止液压流体从缸里面排出，并且其中，所述缸这样连接，在第二接通位置(S2)，液压流体从第一缸直接且无节流地通过转换阀(5)导引到第二缸。2.如权利要求1所述的转换阀，其中，第二液压室(15)的室容积小于第一液压室(14)的室容积并且第二液压室(15)可以液压地预紧。3.如权利要求1或2所述的转换阀，其中，所述多级柱塞(28)具有油箱排出孔(30)，所述油箱排出孔在第一接通位置(S1)与油箱(T)连接，由此使所述多级柱塞(28)的第一压力面(31)、尤其是较大的第一压力面(31)压力卸载。4.如权利要求3所述的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·穆德拉，沃尔夫冈·卢伯，
申请(专利权)人：伊希欧一控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE