CN105909380A - 可变压缩比发动机的双作用活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复活塞式内燃发动机，该往复活塞式内燃发动机借助于一个调节机构具有至少一个可调节地可变的压缩比，该调节机构包括：在一个连杆轴承孔中或在连杆的一个销轴承孔中安排的至少一个偏心件，用于改变该连杆的有效长度；该偏心件的具有一个调节汽缸的调节路径，沿着该调节路径该偏心件能够借助于通过一个杆件起作用的扭矩而移动，该调节汽缸与该杆件相耦合，其中该杆件在一个调节汽缸和该偏心件之间提供连接，其中该调节汽缸是用于该偏心件的唯一的调节汽缸并且具有一个双侧作用的活塞，该活塞由两侧被流体加载。

Description

可变压缩比发动机的双作用活塞

技术领域

本发明涉及一种具有借助于调节机构可变的压缩比的往复活塞式内燃发动机。此外，提出了一种用于调节该具有可变的压缩比的往复活塞式内燃发动机的压缩比的方法。

背景技术

从DE 102005055199 A1已知一种具有借助于调节机构可变的压缩比的往复活塞式内燃发动机。该往复活塞式内燃发动机包括在一个连杆(或活塞)轴承孔中或在连杆的一个曲柄(或曲轴)轴承孔中安排的至少一个偏心件，用于改变该连杆的有效长度。存在该偏心件的一个调节路径，沿着该路径该偏心件能够借助于通过连杆的移动引起的、起作用的扭矩而移动；并且存在至少一个可变的阻力，该阻力作用于该偏心件的调节移动并且实现该偏心件的经减震的调节移动。在此，该连杆的有效长度应理解为：在通过安排该对应的偏心件以及在该偏心件中安排的、用于行程改变和由此产生的压缩比改变的孔来划定界限的情况下，这指的是从活塞销的孔到曲柄销的孔所得到的该连杆的长度。在此，该连杆的有效长度通过该偏心件的位置改变而改变。该偏心件的位置改变实现了在活塞和汽缸盖之间的距离的增大和减小。该偏心件的调节路径优选与基于该偏心件的旋转所得到的那个路径一致。为此，该偏心件优选可旋转地支承。

发明内容

本发明的目的在于，减小用于生产往复活塞式内燃发动机的耗费，其中该连杆的有效长度是可调节地可变的。

该目的通过根据本发明的往复活塞式内燃发动机以及通过根据本发明的、用于改变在该往复活塞式内燃发动机中的可变压缩比的方法实现。从对应的从属权利要求及还从说明书可知其他有利的构型和改进方案。所提出的独立权利要求限定本发明的不同的变体，但不局限于这些变体。而是能够通过说明书以及还有其他实施方式来补充和/或代替对应的实施方式，以及还能够省去对应的实施方式。

提出了一种往复活塞式内燃发动机，该往复活塞式内燃发动机借助于一个调节机构具有至少一个可调节地可变的压缩比，该调节机构包括在一个连杆轴承孔中或在连杆的一个曲柄轴承孔中安排的至少一个偏心件，用于改变该连杆的有效长度；并且由此为了改变压缩比，包括该(改变压缩比的)偏心件的具有一个调节汽缸的调节路径，沿着该调节路径该偏心件能够借助于通过一个杆件起作用的扭矩而移动，该调节汽缸与该杆件相耦合，其中该杆件在一个调节汽缸和该偏心件之间提供连接，其中该调节汽缸是用于该偏心件的唯一的调节汽缸并且具有一个双侧作用的活塞，该活塞从两侧被流体加载。根据本发明，被动地实现该调节，其方式为，在该往复活塞式内燃发动机运行时，通过选择性地打开和/或关闭在该活塞两侧的汽缸腔室实现该偏心件的方向选择性的调节打开(Verstellfreigabe)。为此需要气体侧和惯性质量侧的力，这些力在行程移动时作用于该活塞。

现在通过使用仅一个唯一的调节汽缸，用于生产所需要的耗费少了很多。此外减少了为了能够组装该连杆所需要的部件的数目。使用一个唯一的、具有双加载的活塞的调节汽缸的另一个优点在于如下可能性，能够在分立的步骤中以及也在整个调节路径上实现该偏心件的调节以及由此该压缩比的改变。

在连杆方面，该往复活塞式内燃发动机优选具有如下构型，其中该杆件具有至少一个在该偏心件处的铰接点、一个中间活节和一个在该调节汽缸处的铰接点。通过一个小的角度范围(然后在该偏心件处的铰接点在该角度范围上移动)，该杆件在该调节汽缸的范围内发生的侧向移动相对于该杆件原本的轴向移动变得仅非常小。提出的是，该侧向移动是如此小的，使得借助于围绕在该调节汽缸中的杆件的弹性密封件也能够永久地实现双加载的活塞。在此，该活塞应具有球状的或球形的外表面，经过该外表面该活塞(在适当时借助一个密封元件)密封地贴靠在该汽缸内壁处。

根据一个构型提出的是，该双侧作用的活塞在每侧处用一种流体加载。优选的是，在该活塞的每侧处用油加载，该油例如被提供用于润滑该连杆。

该(支撑)活塞的刚性的活塞杆在调节该偏心件时线性地移动。在此，在活塞杆和偏心件之间的距离发生改变，其中该偏置应在动力上补偿。这可以通过在活塞杆和偏心件之间的一个(中间)转向臂、在活塞杆和偏心 件之间的一个螺栓-长孔连接件实现，或者也可以通过在该活塞杆和该偏心件之间的一个偏心件连接件实现。这些动力上的解决方案全部用于避免或最小化作用到该活塞杆上的横向扭矩。

另一个构型提出，该双侧作用的活塞至少在一侧上用一种气态的流体加载。这例如允许，该气态的流体能够完全压实在该活塞的一侧上并且由此形成一个缓冲器。如果例如在该调节汽缸中的双加载的活塞的这一侧被阻挡，则该气态的流体避免该活塞加载在一个末端止动件上。

还优选的是，该双侧作用的活塞至少在两侧上分别被施加压力。通过设定在该调节汽缸中的活塞上的压力差能够由此设定该偏心件的移动方向。优选的是，移动的开始通过该压力差被启动，例如通过克服在该调节汽缸中的活塞的保持力、尤其在实际上在其他情况下设置的锁定解除之后。如果然后以如下方式精细地设置该压力差，使得在一个位置中的惯性通过例如(除其他外)作用到该杆件和该偏心件上的摩擦力而变得高于该起作用的压力差，则该活塞保持在该调节汽缸中的一个位置中并且能够以此方式设定一个期望的压缩比。

另一个构型进而提出，该双侧作用的活塞至少在一侧上被施加抽吸力。该抽吸力例如能够如下产生，例如通过泵效应在该调节汽缸的一侧上抽吸一种流体、尤其一种液体。因此，另一个力能够例如在该调节汽缸中在不同的时间点分别作用到该双侧作用的活塞上(还具有不同的符号)，即作为压力或作为抽吸力。

此外，优选利用的是，惯性力或气体压力基于经过该曲轴产生的转动而作用在该连杆处。这些惯性力或气体压力同样作用到该活塞处并且能够在至少向一个方向上启动该偏心件的移动。原理上，在一个单独的汽缸中能够利用与气体压力和惯性力的反作用相关的效应，以便由此向一个方向以及还有向另一个方向来启动该移动。

根据一个改进方案提出的是，设置至少一个可变的减震阻力，该减震阻力作用在该偏心件的调节移动上并且实现该偏心件的至少一个经减震的调节移动。该阻力能够安排在这些流体管线之一中，该流体管线与该双侧作用的活塞处于流体连接。这也可以是例如允许改变管线横截面的滑动件、阀或其他器件。该阻力还可以例如通过一个弹性的缓冲器形成，该缓冲器例如沿着该偏心件或该活塞的一个调节路径安排在该调节汽缸中。

此外在一个构型中提出，该调节机构可以用作单循环调节机构。

另一个构型提出，该调节机构可以用作多循环调节机构。

另一个构型提出，该调节机构能够在一个单循环调节机构和一个多循环调节机构之间变换。为此例如能够提出的是，能够选择和使用不同的机构，以移动该活塞。这能够使用惯性力和气体压力，也可以替代性地或补充性地例如使用油压。

根据一个改进方案提出的是，该调节机构能够实现一个中间位置，用于设定处于最小的和最大的压缩比之间的中间压缩比。

此外，根据本发明的另一个构思(该构思与关于该往复活塞式内燃发动机的构思相联系但也与之独立)，提出了一种用于改变在该往复活塞式内燃发动机中的可调节的压缩比的方法，该往复活塞式内燃发动机具有一个往复活塞的连杆，该连杆在一个末端处包括一个连杆轴承孔并且在另一个末端处包括一个曲柄销轴承孔，并且其中在该曲柄销轴承孔中或在该连杆轴承孔中支承的至少一个偏心件旋转并在此改变该连杆的有效长度，其中通过调节在该连杆处的唯一的调节汽缸的一个双作用活塞来实现该偏心件的旋转，其中一个可变的压力差作用于该活塞，该压力差的改变实现该偏心件的移动方向的改变。

因此，根据一个构型能够提出的是：通过与该偏心件耦合的一个有效连接，借助于向一个第一减震体积中导入第一推动力或借助于向一个第二减震体积中导入第二推动力，产生该偏心件向一个第一终止位置中或向一个第二终止位置中的经减震的移动，同时改变该压缩比。

该第一和该第二减震体积例如能够安排在该调节汽缸中，例如在该调节汽缸的一个对应的末端区域中彼此对置。另一个构型例如能够涉及该活塞的构造。该活塞例如能够具有一个第一子活塞和一个第二子活塞，这些子活塞彼此相连接。因此，例如能够在这些子活塞的每个处安排一个相应的减震体积。

此外例如提出，该压缩比的改变至少在下死点之前43°的曲轴角度和下死点之后48°的曲轴角度之间的范围内启动。该示例性地提及的范围优选地设置为用于直列发动机(Reihenmotor)。在该往复活塞式内燃发动机具有另一种构造的情况下(例如是一个V发动机)，其他范围是优选的。

优选的是，该压缩比的改变的激活由一个控制件机械地传输到该连杆上。这允许例如能够免除电气的或电子的致动器。通过机械传输尤其还可能的是，使此类器件能够安排在一个引导油的区域中，例如在该发动机壳体的内部。

根据另一个构型提出，实施调整以便调节该偏心件的位置。在此例如能够通过检测该活塞的位置或还检测该杆件的一部分来施加至少一个控制件，尤其还施加一个调节回路。

另一个构型提出，该偏心件在单循环内的操作向多循环内的操作之间转换，或者反向地转换。在单循环中，一次性地实现该活塞的调节。在多循环中，经过多个步骤、经过多个循环实现该活塞的调节。在此，一个循环理解为活塞通过不同的阶段(如压缩、膨胀)的过程。在4阶段循环(例如奥托进程或柴油进程)中，该循环由此包括所经过的4个阶段。而单循环中的调节实现地非常便利，但是为此可能带来更高的加速度值；而在能够经过一个更大的角度范围来调节该偏心件时，经过多个循环的调节是优选得。为了更小的调节，优选地选择单循环。此类的调节通过一个控制设备获得。该控制设备优选地具有关于该活塞的当前位置的信息。但是在该控制设备中还可以存在另一个信息，该信息能够导出该压缩比。如果通过待争取的额定压缩率已知例如燃烧室活塞在该汽缸中在上死点中的额定位置，则该控制设备可以决定：以何种方式占据该额定位置。这例如可以取决于实际负载点，也可以取决于额定负载点。

此外可以提出，实现对该偏心件的连续操作。进而存在如下可能性，实现对该偏心件的不连续操作。在连续地操作该偏心件的情况下，在该往复活塞式内燃发动机的每个操作点改变时相应地调节(例如跟踪或预先调节)该偏心件，以便使该压缩比适配于一个新的操作点。不连续的操作意味着，要检测究竟是否超出了关于实际压缩比和额定压缩比之间的偏差的阈值，并且然后才能以例如跟踪的方式实现适配。

根据本发明的另一个构思，提供一种具有连杆的VCR活塞发动机，其中该连杆具有一个压缩活塞。该连杆具有一个用于调节该压缩活塞的调节机构。该调节机构具有在该连杆的唯一的支撑汽缸中的唯一的支撑活塞，其中该支撑汽缸与一条第一控制管线相连接，一种介质经过该控制管线流入该支撑汽缸中并从中流出以调节该支撑活塞，其中至少一条另外的第二管线通入该支撑汽缸中以至少用于该介质的流出从而调节该支撑活 塞。

优选地，该第一控制管线在该支撑汽缸的底部中通入，以便使介质能够通过流入或流出而流入该支撑汽缸中或从该支撑汽缸中流出。为此，该VCR活塞发动机例如如下地构型，这正如例如分别从DE 10 2005 055 199 A1、DE 10 2011 056 298 A1、DE 10 2012 014 917 A1、DE 10 2011 108 790 A1、DE 10 2010 061 360 A1、DE 10 2010 061 359 A1、DE 10 2010 061 361 A1和/或DE 10 2008 005 467 A1得知的，在本公开的范围内在(具有压缩活塞的偏心调节的)连杆、该调节机构和该支撑汽缸或支撑活塞的可能的构造和其操作方面参考了这些文件。在此必须注意的是：在那里示出的两个支撑汽缸和其对应的功能现在根据本发明组合成具有(唯一的)支撑汽缸和唯一的支撑活塞的一个唯一的(支撑)活塞单元/(支撑)汽缸单元，该支撑活塞在两侧起作用。

使用一个唯一的支撑汽缸不仅能够实现两级调节，而且能够实现从两级地长度可变的连杆出发拓展出至少一个另外的级，或者设置为无级地进行调节。该另外的级例如能够通过至少一条额外的第二控制管线实现，不同于用于两级系统的该第一控制管线(该第一控制管线优选在一个支撑活塞的底部处通入)，该第二控制管线优选侧向地通入该支撑汽缸中，优选能够安排在该支撑汽缸的一个冲程区域中。一个改进方案提出，在该VCR活塞发动机中，该第二控制管线沿着该配属的支撑活塞的活动路径通入该支撑汽缸中。在该支撑汽缸中的支撑活塞的下边缘在此能够用作控制边缘(Steuerkante)。通过该支撑汽缸的锁定件的取决于几何形状的控制，能够根据一种构型省去该系统的通过致动器的高耗费的调节。通过至少一条额外的控制管线、例如在该支撑汽缸的末端区域(该末端区域相对于具有第一控制管线的底部是反向的)中的一条第二控制管线、优选例如在该支撑汽缸(其中支承惯性力)的冲程区域中的一条第三控制管线，实现了例如该系统的自调整的功能。长度级的转换、即该压缩活塞的对应的位置的转换优选通过一个开关器实现，该开关器例如可以选择性地始终解锁仅一条控制管线并且关闭所有其他的控制管线。

这些控制管线能够分别以孔的形式装入该连杆中。在生产(例如注塑)时，该连杆也能够具有预定为通道的孔。这些控制管线的后续的制造也是可能的。通过其他生产方法(例如烧结、3D打印或其他方法)同样能够将这些控制管线安排在该连杆中。另一个构型提出，该控制管线的一部分 安排在该连杆处，例如作为在该连杆外部安排的管线。在此，这可以是待后续安装的管线，也可以是整合地制成的管线。

该VCR活塞发动机的另一个构型提出，该支撑汽缸能够分别使至少两条控制线路汇入一个对应的支撑汽缸部分中以便对应的介质的流入和流出。为此，该支撑汽缸例如通过该可移动的活塞划分成两个子支撑汽缸。例如通过该活塞的允许的调节路径划分该支撑汽缸还允许视为两个子支撑汽缸，即该双侧作用的活塞的每侧形成一个子支撑汽缸。优选的是，在每个子支撑汽缸中有至少一条第一控制管线和与之分离的一条第二控制管线汇入。然后，第一和第二控制管线优选地安排在该支撑活塞的活动路径之外。还优选的是，沿着该控制活塞的活动路径安排有至少一条另外的控制管线。例如，在一个子支撑汽缸中的该第一控制管线安排在该控制活塞的底部区域中，而该至少一条第二控制管线对置地安排为与该支撑活塞分离地通入。沿着该支撑活塞的该活动路径可以安排一条或多条第三控制管线。优选的是，该第三控制管线以如下高度侧向地汇入该支撑汽缸中，该高度处于该支撑活塞的活动路径的三分之一和三分之二之间的范围内。如果有两条第三管线侧向地汇入该支撑汽缸中，则这两条控制线路之一例如在包括该活动路径的前一半的区域内并且该另一条控制管线在包括该活动路径的后一半的区域内汇入该支撑汽缸中。如果多于两条第三控制管线侧向地汇入该支撑汽缸中，则根据一个构型，这些第三控制管线沿着该活动路径等距离地安排。另一个构型提出，这些第三控制管线沿着该活动路径分别以相对彼此不同的距离侧向地汇入该支撑汽缸中。以此方式，例如能够实现该压缩活塞的四级或多级调节。优选的是，在支承惯性力的那个子支撑汽缸的区域中比在另一个子支撑汽缸中多汇入至少一条控制管线。

优选的是，该VCR活塞发动机以如下方式构造，使得在该支撑汽缸中的该支撑活塞打开或阻挡该第三控制管线。由此，该具有一个边缘的支撑活塞不仅能够用作控制活塞。而是除了完全打开和完全关闭该侧向的汇入管线外，该支撑活塞还能够仅部分地打开或关闭一条侧向汇入的控制管线。

另一个构型提出，该VCR活塞发动机具有一个开关器，该开关器与该第二或该第三控制管线相连接，其中该控制管线借助于该开关器被打开或关闭。该开关器优选是该调节机构的部件并且尤其优选安排在该连杆处 或安排在该连杆中。根据一个构型，该开关器能够允许或中断介质(尤其该活塞发动机的油)流入对应的支撑汽缸中或从对应的支撑汽缸中流出。优选使用一个多向阀作为开关器，通过该多向阀例如能够同时连接多条控制管线。该阀系统例如能够包括3/2向阀、3/3向阀、4/2向阀或还有4/3向阀，尤其例如从DE 10 2012 020 999可知的阀系统，在本公开的范围内在此方面参考了该文件。因此例如能够设置一个唯一的开关器，该开关器根据位置来确保该对应的介质流入该支撑汽缸或该子支撑汽缸中或从中流出。该开关器尤其能够通过激活或解除激活一条控制管线(该控制管线侧向地通入这些支撑汽缸之一中)获得该可偏心地调节的压缩活塞的一个中间位置。

另一个构型提出，该VCR活塞发动机具有在一个致动单元中嵌入的开关器，相对于该第一控制管线的关闭和打开，该致动单元提供用于该第二或第三控制管线的开关器的独立致动。

另一个构型提出，该VCR活塞发动机具有嵌入到一个致动单元中的开关器，该致动单元提供彼此独立的致动用于分别打开和关闭第一和第二及第三控制管线，尤其也用于每个子支撑汽缸。

优选的是，该VCR活塞发动机设置有一个控制单元，该控制单元分别协调第一和至少第二及第三控制管线的打开和关闭，以设定不同的压缩比。

DE 10 2012 014 918和DE 10 2012 020 999分别说明了VCR系统和致动单元，借助于这些VCR系统和致动单元能够实现VCR发动机的机械致动。在此处所提出的发明的公开范围内，关于该连杆、关于通过可调节的压缩活塞实现的连杆的功能、关于该调节系统以及还有该致动单元完全参考了这两个申请文件。

附图说明

从以下附图得知其他有利的构型和改进方案。但是，从附图得知的特征不局限于该单独的构型。而是能够将一个或多个构型的一个或多个特征彼此相联系，但是也能够将其与关于本发明的其他构型的上文概括说明的特征相联系。因此，以下构型用于展示本发明的不同的可能性，但是不希望将这些可能性局限于这些构型。在附图中：

图1和2示出了具有一个唯一的支撑活塞单元/汽缸单元的连杆的示意性图示，该支撑活塞单元/汽缸单元位于使该连杆与该压缩活塞相耦合的偏心件的两个调节位置中，

图3示出了具有仅一个唯一的支撑活塞单元/汽缸单元的调节机构的第二实施例，

图4示出了一个可能的支撑活塞单元/汽缸单元的第一构型，

图5示出了一个可能的支撑活塞单元/汽缸单元的第二构型，以及

图6示出了一个可能的支撑活塞单元/汽缸单元的另一个构型。

具体实施方式

图1以示意性的视图示出了具有可偏心地调节的压缩活塞2的连杆1。一个偏心件3与一个唯一的支撑活塞单元/汽缸单元4相耦合，该支撑活塞单元/汽缸单元具有在该连杆1中的一个支撑汽缸5，该支撑汽缸具有一个双侧作用的支撑活塞6。通过该支撑活塞6经过杆件7(由活塞杆8和转向臂9组成)与该偏心件3的连接，该压缩活塞2相对于该连杆1进行调节并且由此该配属的汽缸的压缩比发生改变。该支撑活塞6能够缓冲力，这些力通过杆件7由该压缩活塞2出发经过该偏心件3作用到该支撑活塞上。为此在所示的构型中，该杆件7至少具有在该偏心件3处的一个第一铰接点10、该(中间)转向臂9和在该支撑活塞6处的一个第二铰接点11。通过一个小的角度范围(在该偏心件3处的铰接点10在该角度范围上移动)，该杆件7在该支撑汽缸5的范围内发生的侧向移动相对于该活塞杆8原本的轴向移动变得仅非常小。提出的是，该侧向的移动为如此小，使得借助于一个密封件12、优选在该支撑汽缸5(作为该压缩比的调节汽缸)中围绕该支撑活塞杆8的一个弹性密封件也能够实现使该双加载的、唯一的支撑活塞6长期运转良好。图2示出了根据图1的、具有另一个偏心件转动位置的连杆。

根据一个构型，在该支撑活塞6处的该第二铰接点11是刚性的；这意味着，该支撑活塞6与该转向臂9牢固地、即非铰接地彼此相连接(参见活塞杆和偏心件根据图3的耦合，其中该活塞杆8通过一个螺栓-长孔连接件13与该偏心件3相耦合；或者图3a，其中通过一个偏心件连接件实现活塞杆8和偏心件3的耦合，其方式为，使得在活塞杆8和偏心件3 之间的连接螺栓偏心地支承在该偏心件3处)。在所有这些情况下，在调节该偏心件3时和由此在改变该连杆的有效长度时，确保对活塞杆8和偏心件3的偏置的动力学补偿。

另一个构型提出，在该支撑活塞6和该活塞杆8之间可能产生移动、尤其旋转移动。由此，通过旋转该偏心件3尤其在沿着该密封件12的活塞杆8的摩擦方面能够使该角度影响最小化。

此外，通过示意性地示出的阀14、15存在如下可能性：通过开口16、17来影响流体(气体和/或液体)向该支撑汽缸5中或向在该支撑活塞6的两侧的汽缸子腔室18、19中的流入和流出。关于通入该支撑汽缸5的底部中的阀，例如从DE 10 2005 055 199 A1可知一种可能的构型，在本公开的范围内参考了该文件。

根据一个构型，虽然可以借助于一个或多个致动器来提供该系统的高耗费的调节，但是优选避免该调节。正如下文说明的，为此可以优选地使用所提供的解决方案，以便能够利用该系统处的作用力和力矩。

该位于下部的汽缸腔室/子腔室19承担对由气体压力导致的力矩的支承，而位于其上的、上部的汽缸腔室/子腔室18接收由惯性质量力导致的力矩。因此下面该支撑汽缸5的这两个汽缸腔室/子腔室18、19被称为“GKS”(气体压力侧)和“MKS”(惯性力侧)。两个汽缸腔室/子腔室18、19能够在需要曲轴轴承或销轴承的情况下用油填充，其中配属于每个汽缸腔室/子腔室18、19的一个阀、优选逆止阀阻止油的流出。通过例如一个3/2向开关阀，这些GKS腔室或MKS腔室18、19能够选择性地打开。由阀、尤其逆止阀和开关阀组成的组合形成一个液压的自由轮，该自由轮的运动方向是可选择的。在经选择地设定一个高的压缩比(也称为“ε_高”)的情况下，数学上正作用于该偏心件的力矩支承在该GKS腔室19的该油柱上。在该设定中，由惯性力引起的、数学上负作用的力矩通过对该支撑活塞6的直接的、机械的止动接触被传输到该连杆1上。在设定一个低的压缩比(简称“ε_低”)的情况下，该比率被替换。设定“ε_低”的积极的副作用是，在该设定下通常较高的气体压力现在不再支承在该油柱上并且因此在该汽缸腔室/子腔室中的油压保持在一个较低的水平上。

在一个改进方案中，对于3点连杆或多点连杆(即通过偏心件来占据 三个或更多个转动位置之一的连杆)，对应于额外地可调节的压缩级，额外的中间位置也是可行的。由中间位置和和终止位置组成的总和可以对应于压缩级的数目并且由此对应于控制管线和控制通道的数目，其中在这些位置中的每个位置中的一个开关器(优选机械的开关器)要么通过其本身来打开要么通过一个阀来打开优选正好一个控制通道或控制管线，并且关闭另外的控制通道或控制管线。

例如能够通过一个机械的开关器实现关闭相应的控制通道或控制管线。在此，该机械的开关器基本对应于在DE 10 2005 055 199 A1中所示的工作方式和在DE 10 2012 014 918.2中所述的工作方式。代替于机械地操作该机械的开关器，也可以考虑液压的开关器(这些液压的开关器例如通过压力脉冲来控制)以及所有其他类型的开关器，只要这些开关器能够提供上述所需数目的开关位置。

图4以一个放大图示示出了图1至3中的支撑汽缸5。正如通过箭头所指示的，流体从该上部的汽缸腔室/子腔室18流出，而流体在该下部的汽缸腔室/子腔室19中流入。该支撑活塞6在该偏心件3的方向上移动并且当在配属的燃烧室汽缸中的该偏心件旋转时，压缩比被提高。压缩比的改变表示为Δε。然后通过该杆件7和该偏心件3的实施，该压缩比的改变以对应的传动比导致了在该压缩活塞2处的压缩比改变。

图5示出了图4中的该支撑汽缸5，该支撑汽缸具有在这些汽缸腔室/子腔室18、19中的相反的流入和流出情况。现在，流体进入到该上部的汽缸腔室/子腔室18中，而该流体从该下部的汽缸腔室/子腔室19流出。由此，该偏心件3能够通过该杆件7实施其旋转运动并将该压缩活塞2例如移动到在该上部的压缩活塞死点(OT)中的压缩率较小的位置中。

图6示出了具有三条单独的控制管线的支撑汽缸实施方式，这些控制管线侧向地汇入并且在一条管线中汇入该底部处。根据所示构型能够实现不同的开关顺序。在该构型中，如下调节是可行的：

a)从ε_低向ε_中以及从ε_中向ε_高调节

b)不经过ε_中，从ε_低向ε_高调节

c)从ε_高向ε_低调节

在该所示的实施方式中同样可行的是，从ε_高向ε_中调节。这处于 先前提及的、所设置的开关状态下，即

ε_高：

完全液压关闭的惯性力汽缸MKS，两条管线、即第一和第二控制管线20、21是关闭的

ε_中：

部分液压关闭的惯性力汽缸，在该底部中汇入的通道作为惯性力汽缸和气体压力汽缸的控制管线22是关闭的

ε_高：

完全液压关闭的气体压力汽缸，该气体压力汽缸的两条控制管线、即第三和第四控制管线22、23是关闭的。

该互连例如能够实现：该活塞也经过这些侧向的汇入管线之一运动。这例如能够实现：通过激活该第二和该第四控制管线21、23能够实现该活塞的移位，其中该第三管线22与之相反地被动地保持。这些阀14、15、24、25用于选择性地打开和关闭这些单独的控制管线。

此类互连的优点在于，能够使用一种非常简单的线路。因此，能够借助于一个机械的开关器来实施此类的线路图。该开关器例如仅纵向地移动。此类的互连也可以借助于一个旋转式移动的开关器来实施。其他示例性的构型还可以提供如下可能性：

用于一个第三开关位置的致动器例如提供了推移该开关器的一个止挡件。该推移例如能够通过该开关过程、或者通过一个致动单元提前实现。

存在如下可能性：以如下方式设计两个开关器位置，使得代替三个开关器位置仅剩余两个位置，但是这两个位置能够取决于开关方向实现三个开关状态。

该开关器的顺序的构型例如允许使用一个旋转开关器。该开关器的顺序的构型还允许通过一个机械的锁入件形成一个中间位置，该中间位置例如避免了油通过一个控制通道进一步流出。

此外，存在如下可能性，避免(优选在回路技术上)吸入空气。可能 的是，例如空气能够经过一条控制线路进入，即当该控制管线无意地接收空气时。此类非受控的空气可能在该系统中产生干扰。为了抵消这种情况，一方面可以设置一个空气排出口。为此优选的是，在结构上在该系统中设置一个收集点，空气、尤其还有夹带的气泡在该收集点处聚集。然后通过该收集点，能够例如通过一条阀线路排出所收集的空气。还可以提出的是，存在其他的通风口，空气能够通过该通风口从该系统中流出。替代性地但也是补充性地能够提出的是，避免(尤其在结构上避免、例如通过一个阀来避免)空气钻入该系统中。为此，例如可以在该控制线路中设置一个改造的逆止阀。该逆止阀优选整合到一个上述的回路中。然后通过一个此类的开关器存在如下可能性：除了实现该控制管线的互连外，还避免吸入空气。

所示实施方式仅示例性地示出了不同的可能性，但不由此排除其他构型。

附图标记清单

1 连杆

2 压缩活塞

3 偏心件

4 支撑活塞单元/汽缸单元

5 支撑气缸

6 支撑活塞

7 杆件

8 支撑活塞杆

9 转向臂

10 铰接点

11 铰接点

12 密封件

13 螺栓-长孔连接件

14 阀

15 阀

16 开口

17 开口

18 汽缸子腔室(MKS腔室)

19 汽缸子腔室(GKS腔室)

20 控制管线

21 控制管线

22 控制管线

23 控制管线

24 阀

25 阀。

Claims (19)

1.具有可变的压缩比的往复活塞式内燃发动机，具有

-至少一个连杆(1)，该连杆具有一个曲轴轴承孔和一个活塞轴承孔，

-在该连杆(1)的该曲轴轴承孔或该活塞轴承孔处的至少一个偏心件(3)，用于将该连杆(1)与一个曲轴或一个压缩活塞(2)机械地连接，

-其中通过扭转该偏心件(3)能够改变该连杆(1)的有效长度及由此改变该压缩比，

-一个液压的和/或气动的活塞单元/汽缸单元(4)，该活塞单元/汽缸单元具有在该连杆(1)中形成的一个汽缸(5)和在该汽缸(5)中安排的、双侧作用的一个活塞(6)，在该活塞两侧分别安排有一个汽缸子腔室(18，19)，该汽缸子腔室分别具有至少一个开口(16，17)，以及

-一个杆件(7)，该杆件铰接在该偏心件(3)处，

-其中该活塞(6)通过该杆件(7)与该偏心件(3)处于动力学有效连接，并且

-其中该偏心件(3)能够通过选择性地打开在该汽缸(5)中形成的两个汽缸子腔室(18，19)中的至少一者的开口(16，17)来独立地调节并且能够通过关闭这两个汽缸子腔室(18，19)中的至少一者的开口(16，17)来锁定在其当前的调节位置中。

2.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该活塞(6)具有一个刚性的活塞杆(8)，该刚性的活塞杆形成该杆件(7)并通过一个螺栓-长孔连接件(13)与该偏心件(3)机械地耦合。

3.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该活塞(6)具有一个刚性的活塞杆(8)，该刚性的活塞杆形成该杆件(7)并通过一个偏心连接件与该连杆(1)的曲轴轴承孔的该偏心件(3)相连接。

4.根据权利要求1所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该活塞(6)具有一个刚性的活塞杆(8)，一个转向臂(9)与该刚性的活塞杆铰接地连接，该转向臂铰接在该偏心件(3)处，其中该活塞杆(8)和该转向臂(9)形成该杆件(7)。

5.根据权利要求1至4之一所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该双侧作用的活塞(6)在每侧用一种液体加载。

6.根据权利要求1至4之一所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该双侧作用的活塞(6)至少在一侧上用一种气态的流体加载。

7.根据前述权利要求之一所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，该双侧作用的活塞(6)至少在两侧上分别被施加压力。

8.根据前述权利要求之一所述的往复活塞式内燃发动机，其特征在于，设置有至少一个尤其可变的减震阻力，该减震阻力实现该偏心件(3)的经减震的调节移动。

9.根据权利要求1至8之一所述的往复活塞式内燃发动机(1)，其特征在于，设置为在一个单循环内调节该偏心件(3)。

10.根据权利要求1至8之一所述的往复活塞式内燃发动机(1)，其特征在于，能够在多循环内调节该偏心件(3)。

11.根据前述权利要求之一所述的往复活塞式内燃发动机(1)，其特征在于，该偏心件(3)能够占据在适当时的多个中间位置之一，这些中间位置用于设定处于最小的和最大的压缩比之间的中间压缩比。

12.用于改变根据前述权利要求之一所述的往复活塞式内燃发动机的压缩比的方法，其中在该往复活塞式内燃发动机运行期间，通过选择性地分别同时和/或交替地打开和关闭位于该活塞(6)两侧的至少一侧的汽缸子腔室(18，19)的该开口(16，17)来实现该偏心件(3)的自动调节，并且通过关闭这些汽缸子腔室(18，19)中的至少一者的该开口(16，17)来使该偏心件(3)保持在其当前的调节位置中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过与该偏心件(3)耦合的一个有效连接件借助于向一个第一减震体积中导入第一推动力或借助于向一个第二减震体积中导入第二推动力，产生该偏心件(3)向一个第一终止位置中或向一个第二终止位置中的经减震的移动，同时改变该压缩比。

14.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该压缩比的改变至少在下部的往复活塞死点UT之前45°和下部的往复活塞死点UT之后45°之间的范围内启动。

15.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该压缩比的改变的触发由一个控制件机械地传输到该连杆(1)上。

16.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，实施调整以便占据该偏心件(3)的一个位置。

17.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在该偏心件(3)在一个单循环内的可移动性向该偏心件(3)在多循环内的可移动性之间转换，或者反向地转换。

18.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该偏心件(3)无级地移动。

19.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该偏心件(3)阶跃地移动。