CN105937445B - 连杆和内燃发动机 - Google Patents

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Abstract

一种连杆(10)，具有：将连杆附接到曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)；将连杆附接到汽缸的活塞上的一个小端轴承孔眼(12)；及调整有效连杆长度的一个偏心调整装置(13)，其中偏心调整装置(13)具有偏心杆(15，16)，这些偏心杆接合在偏心调整装置(13)的一个偏心杠杆(14)上，其方式为使得在每个偏心杆(15，16)的区域中，一个连接销(36)延伸穿过在偏心杠杆(14)和相应的偏心杆(15，16)中的多个孔口，其中在相应的偏心杆(15，16)中的、相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)和/或相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的一部分至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓。

Description

连杆和内燃发动机
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的连杆并且涉及一种内燃发动机。
背景技术
图1示出了一台具有可调压缩比的内燃发动机的、从DE 10 2010 016 037 A1中已知的一个连杆。因此，连杆10具有大端轴承孔眼11和小端轴承孔眼12，其中大端轴承孔眼11用于将连杆10附接到曲轴(在图1中未示出)上，并且小端轴承孔眼12用于将连杆10附接到该内燃发动机的一个汽缸活塞(在图1中未示出)上。连杆10被指配了一个偏心调整装置13，该偏心调整装置具有一个偏心轮(图1中未示出)、一个偏心杠杆14以及多个偏心杆15、16。偏心杠杆14具有一个孔，该孔是相对于小端轴承孔眼12的中心点17偏心地安排的并且具有一个中心点18，其中该偏心杠杆14中的孔容纳该偏心轮并且该偏心轮中的一个孔容纳一个活塞销。偏心调整装置13用于调整有效连杆长度leff，其中，该连杆长度应理解成是指偏心杠杆14中的孔的中心点18与大端轴承孔眼11的中心点19的距离。为了使偏心本体14旋转并且因此改变有效连杆长度leff，可以移动这些偏心杆15、16。各偏心杆15、16被指配了一个活塞20、21，该活塞是在一个液压室22、23中可移位地引导的。作用在被指配给这些偏心杆15、16的这些活塞20、21上的液压压力在这些液压室22、23中占主导，其中，取决于在这些液压室中的油量，这些偏心杆15、16的运动是可能的或不可能的。
在该内燃发动机的工作循环的过程中，对偏心调整装置13的调整是由作用在偏心调整装置13上的、该内燃发动机的惯性力和负荷力的作用来启动的。在工作循环的过程中，连续地改变作用在偏心调整装置13上的作用力的方向。这种调整移动是由这些活塞20、21辅助的，液压油作用在这些活塞上，这些活塞作用在这些偏心杆15、16上，其中这些活塞20、21防止了由于改变作用在偏心调整装置13上的作用力的方向而引起的偏心调整装置13的返回。与这些活塞20、21相互作用的偏心杆15、16在两侧上被附接到偏心本体14上。可以从大端轴承孔眼11经由液压油管线24和25给这些液压室22和23(这些活塞20、21在其中受引导)供给液压油。止回阀26和27防止液压油从这些液压室23和24流出回到这些液压管线24和25中。换向阀29被容纳在连杆10的孔28中，其中换向阀29的切换位置确定了这些液压室22和23中哪一个液压室填充有液压油以及这些液压室22和23中哪一个液压室被排空，其中偏心调整装置13的调整方向或回转方向取决于此。在这种情况下，这些液压室22和23对应地经由流体管线30和31与容纳换向阀29的孔28相接触。图1中示意性地示出了换向阀29的致动装置32、弹簧装置33以及控制活塞34，其中已经从DE 10 2010 016 037 A1中知道该换向阀29的这些部件的操作。
如以上所说明的，作用在被引导在这些液压室22、23中的这些活塞20、21上的液压油从大端轴承孔眼11开始、经由这些液压管线24和25被供给至这些液压室22、23，其中连杆10借助于大端轴承孔眼11接合在该曲轴(在图1中未示出)上，其方式为连杆轴瓦35被安排在该曲轴(即其曲轴轴承轴颈)与该大端轴承孔眼之间。
在图1中所示的这些偏心杆15、16各自的区域中，连接销36延伸穿过偏心杠杆14中的多个孔口并且穿过相应的偏心杆15、16中的一个孔口，以便提供相应的偏心杆15、16到偏心杠杆14的铰接连接。图2示出了穿过图1中的连杆10的细节II的横截面并且因此展示了现有技术的在这些偏心杆之一16通过连接销16而到偏心杠杆14的铰接附接，如已经解释过的，该连接销延伸穿过偏心杠杆14中的多个孔口(未示出)以及偏心杆16中的一个孔口37。
如从图2中可以看出的，根据现有技术，在偏心杆16中的孔口37、以及连接销36的延伸穿过所述孔口37的部分每个都具有圆柱形的轮廓。为确保该连杆的正常运行，重要的是确保相应的偏心杆15、16的轴线与相应的连接销36是成直角的、或者相应的连接销36的轴线与偏心调整装置13的偏心轮的轴线是平行的。
这不能通过在图2中示出的将相应的偏心杆15、16连接到偏心杠杆14上的构型来实现，并且因此可能会出现与在相应的偏心杆15、16的轴线和相应的连接销36之间的这种理想几何关系的偏差。作为结果，在相应的偏心杆15、16与偏心杠杆14之间的支承位置或连接点受到高度磨损。对于避免上述缺点的连杆和具有这种连杆的内燃发动机存在需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新颖的内燃发动机以及一种新颖的连杆。
此目的是通过如下述1所述的一种连杆实现的。根据本发明，在相应的偏心杆中的、相应的连接销穿过其延伸的该孔口至少在某一段或某些段中具有拱形轮廓，和/或相应的连接销的延伸穿过相应的偏心杆中的该孔口的一部分至少在某一段或某些段中具有拱形轮廓。下述2-5为优选实施方案。
1.一种连杆(10)，具有用于将该连杆附接到曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)；具有用于将该连杆附接到汽缸的活塞上的一个小端轴承孔眼(12)；并且具有用于调整有效连杆长度的一个偏心调整装置(13)，其中该偏心调整装置(13)具有多个偏心杆(15，16)，这些偏心杆接合在该偏心调整装置(13)的一个偏心杠杆(14)上，其方式为使得在每个偏心杆(15，16)的区域中，一个连接销(36)延伸穿过在该偏心杠杆(14)和相应的偏心杆(15，16)中的多个孔口，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的、相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓，和/或相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的一部分至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓。
2.如上述1所述的连杆，其中在相应的偏心杆(15，16)中的相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)、和/或相应的连接销(26)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分的轮廓能够被形成为至少在某一段或某些段中球状成拱、或桶状成拱、或凸出成拱。
3.如上述1或2所述的连杆，其中在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)具有圆柱形轮廓，并且相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓。
4.如上述1或2所述的连杆，其中在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓，并且相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分具有圆柱形轮廓。
5.如上述1或2所述的连杆，其中在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)、以及相应的连接销(26)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分至少在某一段或某些段中均具有拱形的轮廓。
6.一种具有可调压缩比的内燃发动机，该内燃发动机具有至少一个汽缸并且具有一个曲轴，至少一个连杆(10)接合在该曲轴上，其中该连杆或每个连杆(10)具有用于将该连杆附接到该曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、用于将该连杆附接到汽缸的活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、以及用于调整有效连杆长度的一个偏心调整装置(13)，并且其中该偏心调整装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及多个偏心杆(15，16)，这些偏心杆接合在该偏心杠杆(14)上并且这些偏心杆上作用有在与这些偏心杆(15，16)相互作用的多个液压室(22，23)中占主导的液压压力，其中该连杆或每个连杆(10)被设计成如上述1至5中的一项或多项所述的连杆。
本发明允许以一种对磨损不敏感并且对公差不敏感的方式将相应的偏心杆铰接附接到根据本发明的连杆的偏心调整装置的偏心杠杆上。根据本发明，通过在相应的偏心杆中的孔口、和/或相应的连接销延伸穿过相应的偏心杆中的孔口的所述一部分至少在某一段或某些段中的拱形轮廓，可以补偿在制造单独的零件时和组装连杆的过程中的公差。
根据一种发展，在相应的偏心杆中的、相应的连接销穿过其延伸的该孔口和/或相应的连接销的、延伸穿过在相应的偏心杆中的该孔口的那个部分的轮廓可以被形成为：至少在某一段或某些段中是球状成拱的、或者至少在某一段或某些段中是桶状成拱的、或者至少在某一段或某些段中是凸出成拱的。在相应的偏心杆中的该孔口和/或相应的连接销的、延伸穿过在相应的偏心杆中的该孔口的那个部分的这种拱形的轮廓是特别优选的，以便确保以一种对磨损不敏感并且对公差不敏感的方式将相应的偏心杆铰接附接到该连杆的偏心杠杆上。
在上述6中限定了该内燃发动机。
附图说明
本发明的多个优选的发展将从从属权利要求以及以下说明中变得清楚。通过附图对本发明的多个说明性实施例进行了更详细的说明，但并不限制于此。在附图中：
图1示出了具有可调压缩比的现有技术的内燃发动机的一个连杆；
图2示出了穿过图1中的细节II的横截面；
图3a示出了穿过根据本发明的第一连杆的细节的横截面；
图3b示出了具有制造公差的图3a的横截面；并且
图4示出了穿过根据本发明的第二连杆的细节的横截面。
具体实施方式
具有可调压缩比的内燃发动机具有至少一个汽缸、优选多个汽缸。每个汽缸都具有一个活塞，该活塞通过连杆10联接到该内燃发动机的曲轴上。每个连杆10都在一个末端处具有一个小端轴承孔眼12并且在一个相反的末端处具有一个大端轴承孔眼11。相应的连杆10通过其大端轴承孔眼11接合在该曲轴的曲轴轴承轴颈上，其方式为使得连杆轴瓦定位在该曲轴轴承轴颈与该大端轴承孔眼之间，其中在该连杆轴瓦与该曲轴轴承轴颈之间可以建立润滑油膜。
具有可调压缩比的内燃发动机在每个连杆10的区域中都具有一个偏心调整装置13，该偏心调整装置用于调整相应的连杆10的有效连杆长度。
偏心调整装置13具有偏心轮、偏心杠杆14和多个偏心杆15、16，它们可以根据与这些偏心杆相互作用的液压室中占主导的液压压力来移动，从而调整压缩比。与这些偏心杆15、16相互作用的液压室可以被供给从相应的连杆的大端轴承孔眼11起始的液压油。
对偏心调整装置13的调整是由该内燃发动机的惯性力和负荷力的作用来启动的。
在此提出的本发明涉及将偏心调整装置13的这些偏心杆15、16最佳地附接到该偏心调整装置的偏心杠杆14上。
在图3a和图3b中示出了本发明的第一变体。根据图3a和图3b，所示出的在偏心杆16中的孔口37(连接销36穿过其延伸)至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓、或者可替代地是连续的(即，球状成拱、或桶状成拱、或凸出成拱)。在图3a和图3b中，连接销37的延伸穿过孔口37的部分具有圆柱形轮廓。因此，所述孔口37的内径从在相应的偏心杆中的孔口37的末端或开口开始，在孔口37的中心点的方向上朝内减小。图3a示出了在所示出的偏心杆16与连接销36之间的理想几何关系，其中所示出的偏心杆16的轴线38理想地垂直于连接销36的轴线39延伸。图3b示出了与图3a类似但是具有以夸大方式展示的可能公差的构型，其中所示出的偏心杆16的轴线38不再垂直于所示出的连接销36的轴线39来延伸。借助于至少在某一段或某些段中具有拱形轮廓的孔口37的构型，在连接销36与偏心杆16之间能够有相对运动，即，连接销36关于孔口37的至少在某一段或某些段中成拱的轮廓的倾斜运动。作为结果，连接销36的轴线39则可以自身与偏心杆16的轴线38对齐，以便确保以一种对磨损不敏感并且对公差不敏感的方法将相应的偏心杆16附接到偏心杠杆14上。
由图4示出了本发明的第二变体，其中在图4中的变体中，在偏心杆16中的孔口37不具有拱形的轮廓，而是相反，连接销36的延伸穿过孔口37的那个部分具有拱形的轮廓。这个孔口优选地至少在某一段或某些段中以球状成拱方式来形成轮廓、或者其轮廓被形成为至少在某一段或某些段中桶状成拱、或者其轮廓被形成为至少在某一段或某些段中凸出成拱，即，其方式为使得当从外部来看时连接销36的这部分的外径在朝内的方向上增大。在图4中，孔口37具有圆柱形轮廓。
根据本发明的另一个实施例(未示出)，相应的偏心杆15、16的孔口37和相应的连接销36的延伸穿过孔口37的那个部分的轮廓均可以形成为至少在某一段或某些段中成拱、或者可替代地被形成为连续成拱、优选地被形成为球状成拱或桶状成拱或凸出成拱。
本发明确保了将连杆10的偏心调整装置13的偏心杆15、16最佳地铰接附接到偏心杠杆14上。偏心杆15、16到偏心杠杆14的附接对磨损不敏感并且对公差不敏感。制造公差和组装公差可以得以补偿。

Claims (7)

1.一种连杆(10)，具有用于将该连杆附接到曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)；具有用于将该连杆附接到汽缸的活塞上的一个小端轴承孔眼(12)；并且具有用于调整有效连杆长度的一个偏心调整装置(13)，其中该偏心调整装置(13)具有多个偏心杆(15，16)，这些偏心杆接合在该偏心调整装置(13)的一个偏心杠杆(14)上，其方式为使得在每个偏心杆(15，16)的区域中，一个连接销(36)延伸穿过在该偏心杠杆(14)和相应的偏心杆(15，16)中的多个孔口，其特征在于，
在相应的偏心杆(15，16)中的、相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓，且所述孔口(37)的内径从所述孔口(37)的末端或开口开始在所述孔口(37)的中心点的方向上朝内减小；和/或
相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的一部分至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓，且当从外部来看时该连接销(36)的这部分的外径在朝内的方向上增大。
2.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)、和/或相应的连接销(26)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分的轮廓能够被形成为至少在某一段或某些段中球状成拱、或桶状成拱。
3.如权利要求1或2所述的连杆，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)具有圆柱形轮廓，并且相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓。
4.如权利要求1或2所述的连杆，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)至少在某一段或某些段中具有拱形的轮廓，并且相应的连接销(36)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分具有圆柱形轮廓。
5.如权利要求1或2所述的连杆，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)、以及相应的连接销(26)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分至少在某一段或某些段中均具有拱形的轮廓。
6.如权利要求1所述的连杆，其特征在于，在相应的偏心杆(15，16)中的相应的连接销(36)穿过其延伸的该孔口(37)、和/或相应的连接销(26)的、延伸穿过在相应的偏心杆(15，16)中的该孔口(37)的所述一部分的轮廓能够被形成为至少在某一段或某些段中凸出成拱。
7.一种具有可调压缩比的内燃发动机，该内燃发动机具有至少一个汽缸并且具有一个曲轴，至少一个连杆(10)接合在该曲轴上，其中该连杆或每个连杆(10)具有用于将该连杆附接到该曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、用于将该连杆附接到汽缸的活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、以及用于调整有效连杆长度的一个偏心调整装置(13)，并且其中该偏心调整装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及多个偏心杆(15，16)，这些偏心杆接合在该偏心杠杆(14)上并且这些偏心杆上作用有在与这些偏心杆(15，16)相互作用的多个液压室(22，23)中占主导的液压压力，其特征在于，该连杆或每个连杆(10)被设计成如权利要求1至6中的任一项所述的连杆。
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