CN102575579B - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车的内燃机(10)，具有曲轴箱(12)和容纳在里面的曲轴(14)，以及具有包括至少一个气缸(18)的气缸体壳体(16)，所述气缸体壳体与气缸盖(20)连接，其中，曲轴箱(12)与气缸体壳体(16)之间具有至少一个用于移调气缸体壳体(16)与曲轴箱(12)之间相对位置的偏心件(32)，其中，偏心件(32)支承在曲轴(14)上。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的内燃机，其具有曲轴箱和容纳在里面的曲轴，以及具有包括至少一个气缸的气缸体壳体，该气缸体壳体与气缸盖连接，其中，曲轴箱与气缸体壳体之间具有至少一个用于移调气缸体壳体与曲轴箱之间相对位置的偏心件。
背景技术
在常见的内燃机中，内燃机气缸内活塞的位置仅取决于曲轴的位置。换句话说，这种内燃机具有固定的压缩比。但在一定的运行条件下具有优点的是压缩比可变的构成。为此公知多种方案。
在这种具有可变压缩比的内燃机的一种方案中，连杆分成两部分，其相对位置可以通过导杆臂改变，以便这样移调活塞与曲轴之间的相对位置和同时改变压缩比。这种连杆以不利的方式具有比公知的整体连杆更大的质量。因此增加了发动机的运动的质量，这样导致增加了负荷。
此外公知曲轴支承在偏心件内，从而曲轴可以相对于曲轴箱移动。由此也可以改变活塞运动的死点位置，从而可以实现具有可变压缩比的内燃机。这种内燃机例如由DE19841381A1有所公开。这种系统附带的缺点是，由于移调压缩比时曲轴相对位置的改变，使内燃机输出轴的位置也被移动。因此需要复杂的传动机构，以便将驱动力矩从内燃机传递到传动系的其他部件上。
EP1505276A1最后公开了一种具有可变压缩比的内燃机，其中气缸体和曲轴箱之间的相对位置可以通过偏心机构移调，该偏心机构包括支承在内燃机凸轮轴上的多个偏心件。不利的是，凸轮轴受到这种机构的强负荷，从而凸轮轴需要非常大的尺寸并需要润滑凸轮轴的附加措施。
EP1762415A1公开了一种具有用于移调压缩比的装置的内燃机。为此气缸体壳体相对于曲轴箱的位置可以借助两个偏心轴改变，偏心轴设置在曲轴箱的上半部分内。
发明内容
本发明的目的因此在于，对现有的内燃机进一步开发，使内燃机的压缩比可以得到特别简单的移调。
该目的通过一种具有如下技术特征的内燃机得以实现。
这种内燃机具有曲轴箱和容纳在里面的曲轴，以及具有包括至少一个气缸的气缸体壳体。气缸体壳体与气缸盖连接。曲轴箱与气缸体壳体之间具有至少一个用于移调气缸体壳体与曲轴箱之间相对位置的偏心件。依据本发明，偏心件支承在曲轴上并且所述曲轴与曲轴箱的相对位置固定。移调气缸体壳体与曲轴箱之间的相对位置时出现的力因此被曲轴接受，该曲轴已经为承受这种类型的力而设计。曲轴的足够润滑在正常的内燃机情况下也得到确保，从而偏心件移调无需附加的润滑。这种内燃机因此可以采用最少的附加部件实现。特别是这种内燃机的运动质量没有提高，从而运行负荷保持在低水平上。此外由于曲轴与曲轴箱固定的相对位置，为将驱动力矩继续传送到传动系上，输出轴上无需附加的传动机构。总体上为移调曲轴的压缩比，产生一种可以成本低廉和同时运行可靠实现的特别简单的机构。
为确保内燃机的密封性，在本发明的进一步构成中气缸盖与曲轴箱之间具有柔性的密封件。该密封件最好作为波纹管构成。因此确保油和泄漏的油蒸汽（窜气）不会从气缸体壳体和曲轴箱的连接处漏出。
为确保移调偏心件时气缸体壳体基本上垂直运动，该偏心件此外最好通过力矩支承件支承。
此外优选具有多个偏心件，它们被支承在曲轴的多个和特别是所有主轴颈上。因此通过曲轴的总长度保证运行期间和移调压缩比时均匀的力导入，从而不出现曲轴的纵弯曲负荷。
附图说明
下面借助附图对本发明及其实施方式进行详细说明。其中：
图1示出依据本发明的内燃机实施例的纵剖面图；
图2示出低压缩比下内燃机曲轴的曲柄轴颈（曲柄销）高度上图1内燃机的截面；
图3示出低压缩比下曲轴的主轴颈（轴颈）高度上图1内燃机的截面；
图4示出高压缩比下曲轴的曲柄轴颈高度上图1内燃机的截面；以及
图5示出高压缩比下曲轴的主轴颈高度上图1内燃机的截面。
具体实施方式
汽车的整体采用10标注的内燃机包括曲轴箱12，里面容纳曲轴14。与曲轴箱12相对运动地设置具有四个气缸18的气缸体壳体16。气缸体壳体16向上通过气缸盖20封闭。曲轴的曲柄轴颈22上支承着携带活塞26的连杆24。图1中出于概览的原因仅示出连杆24和活塞26。曲轴14将连杆24和活塞26组合的往复直线运动转换成旋转运动。曲轴的各自两个曲柄轴颈22之间设置主轴颈28。这些主轴颈与曲柄轴颈22相反与曲轴14的旋转轴线30同轴。主轴颈28由偏心件32环绕，其通孔34同时构成曲轴14的轴承孔。偏心件32容纳在气缸体壳体16壁36的开口内。
通过移调偏心件32，气缸体壳体16和气缸盖20的组合相对于曲轴箱12移动。由此改变活塞运动上和下死点的相对位置，从而通过移调偏心件32可以调整内燃机10的压缩比。为保持包括曲轴箱12、气缸体壳体16和气缸盖12的组件的油密封，曲轴箱12的外壁38通过波纹管40与气缸盖的外壁42连接。波纹管40在偏心件32的任何调整下均相对于曲轴箱12密封气缸盖。为改变偏心件32的调整–和由此内燃机10的压缩比，具有未示出的致动器。同样未示出力矩支承件（Momentenstuetze），其在移调偏心件时确保气缸体壳体16和气缸盖20相对于曲轴箱12基本上垂直的相对运动。
图2和3示出低压缩比偏心件调整时内燃机的截面图。这些截面在此方面在曲轴14的曲柄轴颈22或主轴颈28的高度上导过。正如从图2所看到的那样，在这种调整时上死点上的活塞26并未处于最大的移入（缩回）位置（maximal eingefahrenen Stellung）内。确切地说活塞26的活塞头部44离开通过线段46标注的最大移入位置。气缸18的压缩容积48因此变大，这一点产生低压缩比。通过偏心件32的位置，在这种调整中因此气缸体壳体16以及气缸盖20相对于曲轴箱12以距离d向上移动。波纹管40处于伸长的位置上。为移调偏心件32，该偏心件具有作用件50，未示出的致动器可以对其作用。需要注意的是，曲轴14的容纳在偏心件32的通孔34内的主轴颈28在这种情况下不改变其位置。曲轴14与曲轴箱12的相对位置因此固定，从而向传动系其他部件上的力矩传递可以毫无问题地进行。
图4和5示出相同的截面图，但利用偏心件32进行高压缩比的调整。气缸体壳体16和气缸盖20的组合与图2和3的图示相比在这里相对于曲轴箱12向下偏移。活塞26的活塞头部44靠近其通过线段46标注的最大移入位置。通过减小活塞头部44与该最大位置46之间的距离d，确保特别小的压缩容积和因此高的压缩比。在该位置上，曲轴14的主轴颈28也不移动并相对于曲轴箱12保持其固定位置。不言而喻，所有的中间位置可以处于图2–5所示最大位置之间。通过偏心件32因此可以无级调整内燃机10的压缩比并与各自的运行条件最佳配合。
附图标记
10  内燃机
12  曲轴箱
14  曲轴
16  气缸体壳体
18  气缸
20  气缸盖
22  曲柄轴颈
24  连杆
26  活塞
28  主轴颈
30  旋转轴线
32  偏心件
34  通孔
36  壁
38  外壁
40  波纹管
42  外壁
44  活塞头部
46  线段
48  压缩容积
50  作用件

Claims (7)

1.用于汽车的内燃机(10)，具有曲轴箱(12)和容纳在里面的曲轴(14)，以及具有包括至少一个气缸(18)的气缸体壳体(16)，该气缸体壳体(16)与气缸盖(20)连接，其中，曲轴箱(12)与气缸体壳体(16)之间具有至少一个用于移调气缸体壳体(16)与曲轴箱(12)之间相对位置的偏心件(32)，其特征在于，所述偏心件(32)支承在曲轴(14)上并且所述曲轴（14）与曲轴箱（12）的相对位置固定。
2.按权利要求1所述的内燃机(10)，其特征在于，在气缸盖(20)或气缸体壳体(16)与曲轴箱(12)之间具有柔性的密封件(40)。
3.按权利要求2所述的内燃机(10)，其特征在于，所述柔性密封件(40)为波纹管。
4.按权利要求1–3中任一项所述的内燃机(10)，其特征在于，在所述气缸盖(20)或气缸体壳体(16)与曲轴箱(12)之间具有至少一个力矩支承件。
5.按权利要求1–3中任一项所述的内燃机(10)，其特征在于，具有多个偏心件(32)，它们支承在曲轴(14)的各自所对应的主轴颈(28)上。
6.按权利要求5所述的内燃机(10)，其特征在于，为曲轴(14)的每个主轴颈(28)分配一个偏心件(32)。
7.具有按权利要求1–4中任一项所述内燃机(10)的汽车。
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