CN103874837B - 用于具有可变压缩比的内燃机的燃烧室的活塞布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的具有可变压缩比的燃烧室、尤其是气缸的活塞布置(12),该活塞布置包含活塞(14)、用于与所述燃烧室相关联的所述压缩比的可变调节的装置(36)以及通过对应的连接区域(22、24)耦接到所述活塞(14)上的活塞销(10),通过所述活塞销,所述活塞(14)可以耦接到所述内燃机的连接杆(16)上。所述装置(36)包括所述活塞销(10),所述活塞销具有至少一个偏心元件(23),所述偏心元件相对于所述活塞销(10)的连接区域(22)偏心地布置,通过所述偏心元件,所述活塞销(10)可以耦接到所述连接杆(16)上。

Description

用于具有可变压缩比的内燃机的燃烧室的活塞布置
技术领域
本发明涉及一种用于具有可变压缩比的内燃机的燃烧室的活塞布置(布置结构,装置),所述活塞布置包括活塞、用于与燃烧室相关联的所述压缩比的可变调节的装置以及通过对应的连接区域耦接到所述活塞上的活塞销,所述活塞能通过所述活塞销耦接到所述内燃机的连接杆上。
背景技术
DE 33 46 967 C2揭示了用于内燃机的具有可变压缩高度的柱状活塞,在所述柱状活塞中,活塞顶以相对地轴向可移位的方式布置,其中至少一部分活塞环部分处在容纳活塞销的下部部分上。在柱状活塞中,提供了可以用压力油填充的两个互连腔室,在活塞顶的相对移位之后,所述互连腔室的对应的容积相对于彼此以反比例改变,并且所述互连腔室的第一腔室作为控制腔室直接位于活塞顶的下方,而第二腔室作为减振腔室布置在控制腔室的下方。此外,在活塞中,压力油通过阀门得到引导,所述阀门中的一者被设计为压力限制阀门并且布置在控制腔室与朝向曲柄箱开放的空间之间。此处,减振腔室以分割的方式布置在活塞的内部并且由以下部分界定:出自活塞顶的中心的肩状物、肩状物接合到其中的活塞下部部分中的中心凹部、在凹部的活塞顶侧端处径向突出到所述凹部中并且将两个腔室彼此隔开的活塞下部的套环,以及可以以可拆卸方式紧固到肩状物上并且通过旋拧到肩状物上的螺钉进行固持的密封垫圈。
DE 36 38 783 C2中揭示了用于控制向用于内燃机的具有可变压缩高度的活塞的控制腔室中供油的装置。控制腔室布置在内部活塞部分与以可移位方式引导到其上的外部活塞部分之间。控制腔室通过油孔连接到内燃机的润滑油回路上,所述润滑油回路布置在内部活塞部分中,并且在所述润滑油回路的路线中安装有沿朝向控制腔室的方向打开的单向阀,并且所述油孔通向连接杆的小端套管中的油槽中,所述连接杆通过形成油存储腔室的中空活塞销并且通过具有控油槽且从所述控油槽延伸通过由连接杆轴承支撑的连接杆的轴的纵向油孔、以及在控油槽与主要油孔之间的曲柄销中延伸的横向孔铰接到内部活塞部分上。
此处,连接杆轴承包含跨越其部分圆周的控油槽,其方式为使得横向孔与控油槽在活塞朝外运动的最后三分之一处与活塞朝内运动的最后三分之一处之间的区域中重叠。
此外,用于具有可变压缩比内燃机的活塞从DE 10 2009 048 172 A1中已知。所述活塞包含以可移动方式相对于彼此耦接的第一活塞部分和第二活塞部分,从而形成至少一个第一腔室,可以将压力媒介尤其是压力流体供应给所述第一腔室,并且所述第一腔室的体积是可变的。此处,至少一个控制阀门装置被内部布置在活塞的活塞裙上,借助于所述控制阀门装置,可以调节第一腔室中的压力媒介的体积。
对于具有用于改变活塞冲程功能的装置的往复活塞式发动机、尤其是内燃发动机,在DE 197 57 871 A1中提出在活塞的或连接杆的附近将电线圈附接到气缸体上,所述电线圈不通过曲柄驱动进行移动,在所述电线圈与通过曲柄驱动进行移动的振荡组件之间,力作用可以至少周期地对应于曲柄驱动的运动而产生。力作用可以直接通过电磁场或间接通过机械接触产生,其中,由于线圈的力作用,连接杆被移位到内部中或气缸桶的内部中,使得连接杆周期性地与通过曲柄驱动进行移动的组件接触。由于力作用,用于改变活塞冲程功能的装置可以被控制或其调节状态可以被检测。
JP 60 142020 A同样地揭示了具有活塞、活塞销和在气缸中的连接杆的内燃机,其中活塞销在其长度上至少部分偏心地进行设计并且可以借助于控制元件移动到至少两个位置中,由此,内燃机的气缸的压缩比可以被改变。
已经表明,此类活塞高度及其压缩比的调节是错综复杂的。
发明内容
通过本发明进行处理的问题为提供一种用于具有可变压缩比的燃烧室的活塞布置,借助于所述活塞布置,使得燃烧室的压缩比的简单的可变调节成为可能。
此问题通过本发明的活塞布置进行解决。本发明的活塞布置具有有利和非平凡发展的有利实施例。
用于内燃机的具有可变压缩比的燃烧室尤其是气缸的此活塞布置包括活塞和用于与燃烧室相关联的压缩比(压缩比例)的可变调节的装置,所述内燃机尤其设计为—尤其是机动车的—往复活塞式内燃机。此外,该活塞布置包括活塞销。该活塞销通过对应的连接区域耦接(联接)到活塞上。此处,活塞销被容纳例如在活塞的容纳开口—尤其是通道—中的至少一些区域中。活塞可以通过该活塞销—尤其以铰接的方式—耦接到内燃机的连接杆上。所述装置包括所述活塞销,该活塞销具有至少一个偏心元件,该偏心元件相对于该活塞销的连接区域偏心地布置,通过该偏心元件,该活塞销能耦接到该连接杆上。所述装置还包括至少一个控制元件,所述控制元件以相对于所述活塞销且相对于所述活塞在至少两个位置之间可移动的方式、尤其是以与所述活塞销的纵向尺寸成一定角度或垂直地可移位的方式固持在所述活塞上,借助于所述控制元件,所述活塞销相对于所述活塞的旋转能被实现以及被阻止。所述装置具有封闭元件,该封闭元件被容纳在所述活塞销中的至少一些区域中,该封闭元件能与所述活塞销的纵向尺寸成一定角度地尤其是垂直地相对于该活塞销在至少一个释放位置与至少一个封闭位置之间移动尤其是移位,借助于所述封闭元件,在该封闭元件的释放位置中,所述活塞销相对于所述活塞的旋转能被实现,并且借助于所述封闭元件,在其中封闭元件与活塞相互作用的所述封闭位置中,所述活塞销相对于所述活塞的旋转能被阻止,其中,所述封闭元件能借助于所述控制元件在对应于所述控制元件的第一位置的所述释放位置与对应于所述控制元件的第二位置的所述封闭位置之间进行移动。所述内燃机的媒介尤其是润滑剂、润滑油或类似物能通过所述控制元件供应给所述封闭元件,所述封闭元件由此能移动,其中向所述封闭元件的所述媒介的供应能借助于所述控制元件进行控制。
活塞可以通过活塞销和连接杆以铰接方式耦接到内燃机的曲轴上,使得活塞在燃烧室中相对于其的平移运动可以转换成曲轴的旋转运动。
根据本发明,所述装置包括活塞销。此处,活塞销具有至少一个偏心元件,所述偏心元件相对于活塞销的连接区域偏心地布置,通过所述偏心元件,活塞销可以耦接到连接杆上。如果活塞销通过偏心元件耦接到连接杆上,并且如果活塞销相对于连接杆围绕至少大体上以右圆形气缸的形式进行设计的偏心元件的纵向中心轴线旋转、并且相对于活塞围绕至少大体上以右圆形气缸的形式进行设计的活塞销的至少一个连接区域的纵向中心轴线进行旋转,那么,作为偏心元件相对于活塞销的连接区域的偏心布置的结果,活塞销相对于连接杆以及相对于活塞的所述旋转使布置在燃烧室中的活塞相对于连接杆沿其纵向延伸的方向移动、尤其是移位。
这伴随着活塞与曲轴的旋转轴线之间的距离的改变。此外,这伴随着活塞与燃烧室的燃烧室顶部之间的距离的改变。由此,燃烧室的压缩比发生改变。此处,所述压缩比的改变以特别简单并且因此具有成本效益的且安装空间有效的方式得到实施。
此外,借助于根据本发明的活塞布置,有可能根据需要调节压缩比并且适合内燃机的不同操作点。因此,内燃机可以有效地进行操作并且仅有较小能源消耗,尤其是燃料消耗。此外,活塞布置不仅为高度紧凑的,而且与不能使压缩比得到调节的常规活塞布置相比具有非常高比例的相同部分。这有益于降低成本。
在本发明的一个有利实施例中,所述装置包括至少一个控制元件。此处,控制元件可以在活塞上相对于活塞并且相对于活塞销在至少两个位置之间移动。具体地说,控制元件可以按一定角度或垂直于活塞销的纵向尺寸进行移位,因此控制元件也被称为控制滑块。活塞销相对于活塞的旋转可以借助于控制元件得到实现或被阻止。
换句话说,当控制元件在第一位置中时,取决于活塞销的旋转位置,控制元件实现了活塞销的锁定或活塞销相对于活塞的旋转。因此,压缩比可以任选地得到维持或改变。
在根据本发明的活塞布置中,活塞销相对于活塞的旋转并且因此压缩比的设置或调节优选地作为在燃烧室中移动的活塞的离心或惯性力的结果和/或作为存在于燃烧室中并且作用在活塞上的压力的结果来执行。这提供了在没有额外的主动驱动元件的情况下压缩比的简单的调节,所述调节保持了活塞布置所需的安装空间及其低成本。
本发明的活塞布置包括如下有利的实施例:
-为了将所述媒介供应给所述封闭元件,设置在所述活塞上的至少一个第一通道用于将所述媒介引导到所述封闭元件中,所述封闭元件与设置在所述活塞销上以用于引导所述媒介的至少一个第二通道流体连接;
-所述第一通道直接整合到所述活塞中;以及
-所述媒介向所述第一通道的供应在所述控制元件的一个位置中被释放并且在另一个位置中被阻止。
本发明还提供了一种内燃机,该内燃机具有如前所述的活塞布置。
在所述内燃机的优选实施例中,所述活塞具有至少一个通道,该通道穿透所述活塞的外部外围侧表面,通过所述通道,所述内燃机的媒介、尤其是润滑油能从所述活塞的外侧供应给所述控制元件,以使所述控制元件在该控制元件的位置之间移动。
附图说明
从以下优选实施例的描述中并且基于附图可以清楚的了解本发明的进一步的优点、特征和细节。以上在描述中陈述的特征和特征的组合以及以下在附图的描述中陈述的和/或附图中单独示出的特征和特征的组合,不仅可以用于在每种情况下详细说明的组合中,而且还可以在不脱离本发明的范围的前提下用于其他组合中或单独使用。
在附图中:
图1示出具有封闭元件和图3中示出的活塞布置的活塞销套管的活塞销的示意性透视图;
图2示出根据图1的活塞销的示意性透视图;
图3以剖视图示出用于具有可变压缩比的往复活塞式内燃机的气缸的活塞布置的示意性侧视图,该图包含通过根据图1和图2的活塞销以铰接方式耦接到活塞布置的连接杆上的透明地展现的活塞,其中所述活塞布置包括一种装置,借助于所述装置可以对压缩比进行调节;
图4示出根据图3的活塞的示意性侧视图,其中装置的控制元件在其第一位置中;
图5示出根据图4的活塞的另一示意性侧视图;
图6示出根据图4和5的活塞的另一示意性侧视图,其中控制元件在其第二位置中;
图7示出根据图6的活塞的另一示意性侧视图;
图8a到图8e各自示出在气缸中的一个冲程运动期间根据图3的活塞布置的示意性侧视图,其中压缩比得到调节;
图9部分地示出根据图3的活塞的示意性透视图;
图10部分地示出根据图9的活塞的进一步的示意性透视图;
图11示出根据图9和10的活塞的示意性透视图,其中活塞透明地展现出;以及
图12部分地示出根据图11的活塞的示意性透视图,其中活塞透明地展现出。
具体实施方式
图1和2示出活塞布置12(图3)的活塞销10,通过所述活塞销,活塞布置的活塞14将以铰接方式耦接到设计为往复活塞式内燃机的内燃机的连接杆16上。如结合图8a-8e可见的,内燃机包括安装在曲柄箱中从而可以相对于曲柄箱围绕旋转轴线20旋转的曲轴18。曲轴18包括曲柄销,连接杆16通过较大的连接杆端以铰接方式安装在该曲柄销上。连接杆16进一步包括连接杆小端,在该小端中,活塞销10被容纳在一些区域中。
活塞销10通过对应的连接区域22耦接到活塞14上。活塞销10的连接区域22由活塞销10的外部外围侧表面形成,其中连接区域至少大体上以右圆形气缸的形式进行设计。为了将活塞销10耦接到活塞14上,连接区域22被容纳在活塞14的对应的容纳开口26中的至少一些区域中,所述容纳开口此处形成为通道。
活塞销10通过活塞销10的右手—参考图2的附图平面—连接区域22间接连接到活塞14上。如从图1中可以见到,活塞布置12包括活塞销套管28,活塞销10的右手连接区域22布置在所述活塞销套管中。活塞销套管28容纳在对应的容纳开口26中。此处,活塞销套管28充当活塞销10的止动器并且使活塞销10能够容易地安装到活塞14上或活塞14中。
活塞销10具有偏心元件23,所述偏心元件至少大体上以右圆形气缸的形式进行设计并且相对于连接区域22偏心地布置。这意味着偏心元件的纵向中心轴线相对于彼此同轴布置的连接区域22的对应的纵向中心轴线垂直地偏移。活塞销10通过偏心元件23铰接到连接杆16上,所述活塞销被容纳在连接杆16的连接杆小端中的至少一些区域中。从而活塞14以铰接方式耦接到连接杆16上。作为所述铰接耦接的结果,容纳在内燃机的气缸中的活塞14的相对于气缸的平移相对运动可以转换成曲轴18围绕旋转轴线的旋转运动。
如从图2中尤其清楚可见,具有由方向箭头30指示的纵向尺寸的活塞销10具有例如设计为通道的容纳开口32。此处,容纳开口32至少大体上垂直于活塞销10的纵向尺寸(方向箭头30)延伸。
采用锁定螺栓34的形式的封闭元件被容纳在容纳开口32中。在容纳开口32中被引导的锁定螺栓34可以相对于活塞销10垂直于活塞销10的纵向尺寸移位。结合图3,可以看出,至少活塞销10和锁定螺栓34被分配给活塞布置12的装置36。借助于装置36,有可能能够可变地调节与活塞布置12相关联的内燃机的气缸的压缩比。
出于此目的,装置36还包括控制滑块38形式的控制元件。控制滑块38被固持在活塞14上并且可以相对于活塞14且相对于活塞销10在两个位置之间移位。此处,控制滑块38可以专门在这两个位置之间移位。因此,控制滑块38为所谓的双稳态控制活塞。
在图4和图5中具体示出的控制滑块38的第一位置中,控制滑块借助于第一磁体得到固持。此处,第一磁体布置在活塞14上。在图3、图6和图7中具体示出的第二位置中,控制滑块38借助于第二磁体得到固持,其中所述第二磁体也被固持在活塞14上。装置36的套筒44可以在图9中具体可见,在所述套筒中,控制滑块38以可移位的方式被容纳。
通过使控制滑块38至少大体上垂直于活塞销10的纵向尺寸在其两个位置之间移位,锁定螺栓34在该锁定螺栓34的释放位置与封闭位置之间的运动可以被实现或被阻止并锁定。继而,控制滑块38可以借助于致动器例如螺线管或者借助于油压在其两个位置之间进行移位。此处,控制滑块38借助于油压进行移位。
如从图9到图12中可以见到,活塞14具有在其活塞裙40中的两个彼此相对的通道42。通道42完全穿过活塞裙40并且因此穿过活塞14的外部外围侧表面。凹槽43连接到通道上,所述凹槽沿活塞14的轴向方向延伸并且连接到通道42上。换句话说,凹槽43通向所述通道。
在图8a-8e中可以具体见到压缩比的调节。当活塞14在气缸中移动时,通过供应元件46、例如喷油嘴,内燃机的润滑油被注入到凹槽43中并且进入通道42中。由此,从控制滑块38的端面之一中向该控制滑块供应—尤其是加压的—润滑油。此处,致动借助于润滑油在曲轴18的150°曲柄角上发生,其中供应—也即控制滑块38的致动—在根据图8b的曲轴18的一个旋转位置处开始并且在根据图8e的曲轴18的另一旋转位置处结束。与供应有润滑油的对应端面相对的控制滑块38的另一个对应的端面不供应润滑油,这例如通过交叉互锁式控制阀来确保。通过对控制滑块38的一个端面进行供应,该控制滑块38沿(朝向)未供应润滑油的另一个端面的方向移位。也可以在图8a-8e中见到喷油嘴47,借助于所述喷油嘴,活塞14可以被注入润滑油并且因此被冷却。
此处,供应元件46布置在气缸的气缸孔中。换句话说,控制滑块38的供应或致动通过气缸孔从活塞14外侧发生并因此从活塞14外侧发生。
此处,还可以被设计为细长孔的凹槽43用于通过曲轴18的旋转并且因此通过活塞14在气缸中的平移运动来容纳润滑油,并且将润滑油引导至通道42中并且由此引导至控制滑块38。
此处,控制滑块38用于内燃机润滑油的所谓的先导控制,借助于所述先导控制,锁定螺栓34在锁定螺栓34的至少一个释放位置与至少一个封闭位置之间移动。
用于调节锁定螺栓34的润滑油通过曲柄箱中的曲轴18的轴承点转移到曲轴18上并且进一步通过对应的通道转移到连接杆16上。润滑油从连接杆16流动到活塞销10的第一凹槽48中,所述第一凹槽沿圆周方向完全围绕外周延伸。润滑油从第一凹槽48通过至少一个对应的连接通道流动到活塞销10的第二凹槽50中,该第二凹槽同样地沿活塞销10的圆周方向完全围绕外周边延伸。润滑油可以从第二凹槽50流动到活塞14中的对应通道56、58内。取决于控制滑块38的位置,润滑油可以流过第一通道56或第二通道58,到达锁定螺栓34并且移动该锁定螺栓。此处,通道56、58被直接整合到活塞14中,也就是说由活塞14的壁形成或定界。此处,用于凹槽48、50的流体连接的活塞销10的连接通道向外侧打开,从而使过量的润滑油用于冷却活塞14。
图5示出了在其第一位置中的控制滑块38。锁定螺栓34起初在其封闭位置中,在所述封闭位置中,锁定螺栓与活塞14在右手凹槽43—参考图5的附图平面—的侧面相互作用,并且阻止活塞销10相对于活塞14旋转。也就是说,活塞销10可以仅相对于连接杆16在连接杆16的连接杆小端中围绕偏心元件23的纵向中心轴线进行旋转,使得活塞14通过活塞销10以铰接方式耦接到连接杆16上。出于此目的,锁定螺栓34被容纳在容纳开口32中的一些区域中并且在活塞14中的第一容座中的一些区域中布置在右手凹槽43的侧面上。
在控制滑块38的第一位置中,可以将润滑油供应给活塞14中的第一通道56。润滑油向活塞14中的第二通道58的供应由控制滑块38来阻止。如从图5中可以见到,在控制滑块38的第一位置中,润滑油通过凹槽48、50从连接杆16流动到右手第一通道56中并且从此处进一步流动到锁定螺栓34的第一端面52上,在活塞销10的所述位置中,所述第一端面在右手侧。这意味着将润滑油供应给第一端面52。润滑油现在沿活塞销10的径向方向将锁定螺栓34推动到容纳开口32中,并且因此从其封闭位置到其释放位置中。
弹簧元件可以布置在容纳开口32中,当被弹簧力作用时,锁定螺栓34通过所述弹簧元件被支撑在活塞销10上。此处,弹簧力沿活塞销10的径向方向向外定向。这意味着润滑油随后对抗弹簧力将锁定螺栓34推动到容纳开口32中并且推出第一容座。当锁定螺栓34完全移出第一容座时,锁定螺栓在其释放位置中。在释放位置中,锁定螺栓34可以不再阻止活塞销10相对于活塞14的相对旋转。活塞销10随后可以相对于连接杆16在连接杆16的连接杆小端中围绕偏心元件23的纵向中心轴线、并相对于容纳开口26中的活塞14围绕连接区域22的对应纵向中心轴线进行旋转。
作为偏心元件23相对于连接区域22的偏心布置的结果,此相对旋转例如通过惯性和/或离心力和/或通过存在于气缸中并且作用在活塞14上的压力来实现。在活塞14的压缩冲程中,活塞14沿旋转轴线20的方向被推动。作为偏心元件23相对于连接区域22偏心布置的结果,活塞14与旋转轴线之间的距离减小,并且活塞14与气缸的燃烧室顶部之间的距离增大,其结果是压缩比(ε)减小。在进气冲程期间,活塞14与旋转轴线20之间的距离增大,因为活塞14被拉动远离旋转轴线。因此,设置了相对较高的压缩比。此处,当锁定螺栓34在其释放位置中时,活塞14的推动和拉动通过其到活塞销10上的耦接使活塞销10相对于活塞14或相对于连接杆16进行旋转。
此处,活塞销10向左—参考图5的附图平面—并因此为逆时针旋转经过180度。当容纳开口32设计为通道时,润滑油通过第一右手通道56作用在锁定螺栓34的第二端面54上,所述第二端面背离第一端面52并且与弹簧元件的弹簧力一起沿径向方向将锁定螺栓34向外推出容纳开口32。因此,锁定螺栓34从其释放位置移动回其封闭位置中。随后,锁定螺栓34与活塞14一起作用在左手凹槽43—参考图5的附图平面—的侧面上,使得活塞销10相对于活塞14的旋转再次被阻止。活塞销10被锁定。
出于此目的,锁定螺栓34被容纳例如在容纳开口32中的一些区域中并且在布置在左手凹槽43侧的活塞14中的第二容座中的一些区域中。润滑油不仅用于移动锁定螺栓34,而且用于将锁定螺栓锁定在封闭位置并且因此还实现了锁定功能。
如果假设控制滑块38随后移动(移位)到其第二位置中,那么润滑油向右手第一通道56的供应终止。随后,将润滑油供应给左手第二通道58。随后润滑油可以通过凹槽48、50从连接杆16流动到左手第二通道58中并且从此处进一步流动到第一端面52上,在活塞销的当前位置中,所述第一端面在左手侧。这意味着现在再次将润滑油供应给第一端面52(不再是第二端面54)。润滑油将锁定螺栓34推回到其释放位置中。
活塞销现在可以再次旋转经过180度,只是这次是向右的,因此为顺时针。继而,这并不是通过主动式致动元件来实现的,而是通过离心力和/或惯性力和/或压力来大体上被动地实现。
如从图7中可以见到,在向右旋转之后,润滑油再次被供应给第二端面54,只是这次通过第二通道58。由此,与弹簧力一起,在右手凹槽43的侧面上将锁定螺栓34推动到其封闭位置中并且借助于润滑油将其锁定。活塞销10再次被锁定。
这意味着,取决于控制滑块38的位置和活塞销10在容纳开口26中的旋转位置,润滑油可以供应给第一端面52或第二端面54,并且锁定螺栓34可以相应地被移动(调节)、或锁定螺栓34被锁定,其结果是活塞销10被锁定在活塞14的死点中。
可以看出,借助于一个控制滑块38,活塞销10的两个位置以及因此气缸的两个不同压缩比(压缩比例)可以借助于活塞布置12被呈现。可以提供与控制滑块38相似的至少一个另外的控制滑块,因此使活塞销10的两个另外位置以及因此两个另外的压缩比借助于该另外的控制滑块被呈现。为了呈现两个另外的压缩比,在适当的偏心套管的插入下,活塞销10例如通过其两个连接区域22耦接到活塞上。这意味着活塞14通过偏心套管安装在活塞销10上。以与通过使控制滑块38移位而实现的活塞销10相对于活塞14的旋转类似的方法,偏心套管相对于活塞14的相对旋转随后可以借助于该另外的控制滑块来实现,因此,活塞14相对于旋转轴线20并且相对于燃烧室顶部得到调节。

Claims (6)

1.一种用于具有可变压缩比的内燃机的燃烧室的活塞布置(12),所述活塞布置包含活塞(14)、包含用于与所述燃烧室相关联的所述压缩比的可变调节的装置(36)并且包含活塞销(10),所述活塞销通过对应的连接区域(22、24)耦接到所述活塞(14)上,通过所述活塞销,所述活塞(14)能耦接到所述内燃机的连接杆(16)上,
其中,所述装置(36)包括所述活塞销(10),该活塞销具有至少一个偏心元件(23),该偏心元件相对于该活塞销(10)的连接区域(22)偏心地布置,通过该偏心元件,该活塞销(10)能耦接到该连接杆(16)上,所述装置(36)包括至少一个控制元件(38),所述控制元件以相对于所述活塞销(10)且相对于所述活塞(14)在至少两个位置之间可移动的方式固持在所述活塞(14)上,借助于所述控制元件,所述活塞销(10)相对于所述活塞(14)的旋转能被实现以及被阻止,所述装置(36)具有封闭元件(34),该封闭元件被容纳在所述活塞销(10)中的至少一些区域中,该封闭元件能与所述活塞销(10)的纵向尺寸成一定角度地相对于该活塞销在至少一个释放位置与至少一个封闭位置之间移动,借助于所述封闭元件,在该封闭元件的释放位置中,所述活塞销(10)相对于所述活塞(14)的旋转能被实现,并且借助于所述封闭元件,在其中封闭元件与活塞(14)相互作用的所述封闭位置中,所述活塞销(10)相对于所述活塞(14)的旋转能被阻止,其中,所述封闭元件(34)能借助于所述控制元件(38)在对应于所述控制元件(38)的第一位置的所述释放位置与对应于所述控制元件(38)的第二位置的所述封闭位置之间进行移动,
其特征在于,所述内燃机的媒介能通过所述控制元件(38)供应给所述封闭元件(34),所述封闭元件由此能移动,其中向所述封闭元件(34)的所述媒介的供应能借助于所述控制元件(38)进行控制。
2.根据权利要求1所述的活塞布置(12),其特征在于,为了将所述媒介供应给所述封闭元件(34),设置在所述活塞(14)上的至少一个第一通道(56、58)用于将所述媒介引导到所述封闭元件(34)中,所述封闭元件与设置在所述活塞销(10)上以用于引导所述媒介的至少一个第二通道(48、50)流体连接。
3.根据权利要求2所述的活塞布置(12),其特征在于,所述第一通道(56、58)直接整合到所述活塞(14)中。
4.根据权利要求2或3所述的活塞布置(12),其特征在于,所述媒介向所述第一通道(56、58)的供应在所述控制元件(38)的一个位置中被释放并且在另一个位置中被阻止。
5.一种内燃机,具有根据前述权利要求中的一项所述的活塞布置(12)。
6.根据权利要求5所述的内燃机,其特征在于,所述活塞(14)具有至少一个通道(42),该通道穿透所述活塞(14)的外部外围侧表面(40),通过所述通道,所述内燃机的媒介能从所述活塞(14)的外侧供应给所述控制元件(38),以使所述控制元件(38)在该控制元件的位置之间移动。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013015081A1 (de) 2013-09-06 2015-03-12 Bpg Beteiligungs Gmbh Motor mit sich in einem Kolbenführungskanal bewegenden Kolben
DE102014009484A1 (de) 2014-06-26 2015-12-31 Daimler Ag Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses eines Zylinders einer Hubkolbenmaschine
CN104533636A (zh) * 2014-11-05 2015-04-22 张素英 发动机可变压缩比系统及其控制方法
DE102015014887A1 (de) 2015-11-17 2016-07-21 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine
DE102015015884A1 (de) 2015-12-08 2016-08-11 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine
DE102015015882A1 (de) 2015-12-08 2016-08-11 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine
CN105604728B (zh) * 2016-01-20 2017-12-26 吉林大学 电机驱动滑块式压缩比活塞
AT518785B1 (de) * 2016-04-29 2018-01-15 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine
DE102016005973A1 (de) 2016-05-13 2017-02-16 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinder einer Hubkolbenmaschine
DE102016005950A1 (de) 2016-05-13 2017-02-16 Daimler Ag Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinder in der Hubkolbenmaschine
CN105840303B (zh) * 2016-05-13 2018-07-20 吉林大学 一种偏心轴套传动的可变压缩比活塞连杆组件
CN107489525B (zh) * 2016-12-24 2020-01-10 北汽福田汽车股份有限公司 发动机及车辆
DE102018205404B4 (de) 2018-04-11 2022-12-01 Hyundai Motor Company Kolbenanordnung und interner verbrennungsmotor
DE102018205406B4 (de) 2018-04-11 2022-03-31 Hyundai Motor Company Kolbenanordnung und interner verbrennungsmotor
KR20190126504A (ko) * 2018-05-02 2019-11-12 현대자동차주식회사 가변압축비 엔진

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838344A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変圧縮比機構
JPS60142020A (ja) * 1983-12-29 1985-07-27 Honda Motor Co Ltd 車両用内燃機関における圧縮比可変制御装置
US5417185A (en) * 1993-02-18 1995-05-23 Beattie; John F. E. Variable compression piston
DE19757871A1 (de) * 1997-12-24 1999-07-01 Dieter Dipl Ing Reitz Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine
WO2010124971A1 (de) * 2009-04-29 2010-11-04 Avl List Gmbh Einrichtung zur modifikation der kolbenkinematik einer brennkraftmaschine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3346967A1 (de) 1983-12-24 1985-07-04 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart Tauchkolben mit variabler kompressionshoehe
JPS61291736A (ja) * 1985-06-20 1986-12-22 Toyota Motor Corp 圧縮比可変機構の偏心ベアリングロツク機構
DE3638783A1 (de) 1986-11-13 1988-05-26 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur steuerung des oelzulaufes in eine steuerkammer eines kolbens mit veraenderbarer kompressionshoehe
JPS6386351U (zh) 1986-11-25 1988-06-06
US4864975A (en) * 1987-07-03 1989-09-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Compression ratio-changing device for internal combustion engines
JPH01110845A (ja) 1987-07-03 1989-04-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の可変圧縮比機構
US4864977A (en) * 1987-07-03 1989-09-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Compression ratio-changing device for internal combustion engines
JPH0333440A (ja) * 1989-06-29 1991-02-13 Mazda Motor Corp レシプロエンジンの可変圧縮比機構
US7546820B2 (en) * 2007-10-31 2009-06-16 Ford Global Technologies, Llc Variable compression ratio engine with lost motion coupling
DE102009048172A1 (de) 2009-10-02 2011-04-07 Daimler Ag Kolben für eine ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisende Verbrennungskraftmaschine
KR101114378B1 (ko) * 2009-10-06 2012-02-15 현대자동차주식회사 가변 압축비 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838344A (ja) * 1981-08-31 1983-03-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変圧縮比機構
JPS60142020A (ja) * 1983-12-29 1985-07-27 Honda Motor Co Ltd 車両用内燃機関における圧縮比可変制御装置
US5417185A (en) * 1993-02-18 1995-05-23 Beattie; John F. E. Variable compression piston
DE19757871A1 (de) * 1997-12-24 1999-07-01 Dieter Dipl Ing Reitz Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine
WO2010124971A1 (de) * 2009-04-29 2010-11-04 Avl List Gmbh Einrichtung zur modifikation der kolbenkinematik einer brennkraftmaschine

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Publication number Publication date
WO2013050100A1 (de) 2013-04-11
US20140311439A1 (en) 2014-10-23
CN103874837A (zh) 2014-06-18
DE102011115417A1 (de) 2013-04-11
EP2764229A1 (de) 2014-08-13
US9309831B2 (en) 2016-04-12
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JP5917702B2 (ja) 2016-05-18

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