CN108425745A - 可变压缩比的内燃机的连杆止回阀和有这种止回阀的连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有可变压缩比的内燃机的连杆(1)的止回阀(9，10)，该连杆具有至少一个连杆侧部的液压室(4，5)，所述液压室能借助于止回阀(9，10)与供流接口或油箱连接。该止回阀(9，10)包括阀壳体(21)和沿阀纵轴线(L)在阀壳体中轴向移动的阀关闭体(22)，该阀关闭体可贴靠阀座(23)并且防丢失地布置在阀壳体中。按照本发明设有销状防丢失元件(24)，其确保阀关闭体(22)在阀壳体(21)中并且限制阀关闭体(22)的行程(33)。

Description

可变压缩比的内燃机的连杆止回阀和有这种止回阀的连杆

技术领域

本发明涉及具有可变压缩比的内燃机的连杆的止回阀以及具有这种止回阀的连杆。

背景技术

在内燃机中，高压缩系数对内燃机的效率起积极作用。压缩系数通常理解为压缩前的总汽缸容积与压缩后的剩余汽缸容积的比例。然而在凭借外源点火的、具有固定压缩系数的内燃机、尤其是汽油发动机中，所述压缩系数仅允许选取为如此程度，即在全负荷运行中避免所谓的内燃机的“爆震”。然而对于出现频率高得多的内燃机的部分负荷范围、亦即在更少的汽缸充填的情况下，所述压缩系数可选取为更高值，而不会出现“爆震”。若能可变地调节所述压缩系数，就可改进内燃机该重要的部分负荷范围。为了调节所述压缩系数，已知例如具有可变连杆长度的系统，其借助于液压转换阀来操纵连杆的偏心轮调节装置。

这样的连杆例如由文献DE102013107127A1已知并且包括调节有效连杆长度的偏心轮调节装置以及两个柱塞，其中所述偏心轮调节装置具有与偏心杠杆共同作用的偏心轮，所述两个柱塞均在液压室中可移动地引导，并且在所述液压室中支承有偏心轮调节装置的、作用于偏心杠杆的偏心轮杆。所述偏心轮调节装置的调节路径可借助于转换阀调节。通过改变所述调节路径可改变有效的连杆长度。借以能控制内燃机的压缩比。连杆中的止回阀相应地防止液压流体从液压室回流到供流接口或油箱。

由文献DE102012112481A1已知一种适合于此的止回阀。

发明内容

本发明的任务是提出一种改进的、耐用的且制造成本有利的止回阀，并且还提出一种改进的、具有这种止回阀的连杆。

上述各任务根据本发明的各方案、借助于独立权利要求的特征来完成。

本发明的有利设计方案和优点由其它权利要求、说明书和附图得出。

所提出的是具有可变压缩比的内燃机的连杆的止回阀，该连杆具有至少一个连杆侧部的液压室，所述液压室能借助于止回阀与供流接口或油箱连接。所述止回阀包括阀壳体和沿阀纵轴线在阀壳体中轴向移动的阀关闭体，该阀关闭体可贴靠阀座并且防丢失地布置在阀壳体中。

按照本发明设有销状防丢失元件，其确保阀关闭体在阀壳体中并且限制阀关闭体的行程。

使用销状防丢失元件允许尤其成本有利地构造所述止回阀并且还具有下述优点，即，在阀打开时尽可能少地阻碍液压流体的穿流并且因此能减小所述阀的穿流阻力。因此可实现相对于例如球状体的阀关闭体的普通的防护机构的决定性优点，所述阀关闭体通常由挡盖防护。所述挡盖的功能可有利地通过防丢失元件满足，由此可降低结构组件成本。

这样的止回阀的装配耗费能通过将销用作防丢失元件降低，因为止回阀的各零部件设计更简单。此外，与常见的止回阀阀壳体相比，经简化的阀壳体轮廓对降低成本作出贡献。

按照有利的设计方案，所述防丢失元件可横向于阀关闭体的运动方向布置。尤其地，销状防丢失元件能以这样的布置方式适用于防止所述阀关闭体丢失，即，其限制所述阀关闭体的行程并且同时尽可能少地限制液压流体通过打开的止回阀的穿流。所述防丢失元件因此也能可靠地安装在阀壳体中。

按照有利的设计方案，所述防丢失元件可相对于阀纵轴线正交或近似正交地穿过所述阀壳体的方式布置。所述销状元件一方面确保阀关闭体在阀壳体内，在这种情况下同时允许液体穿流通过阀体。由此无需额外的位于防丢失元件中的液体通道。所述销状防丢失元件可适宜地借助于径向孔以横穿阀壳体的方式布置在阀壳体中。

按照本发明尤其有利的实施方式，所述防丢失元件可构造为标准化的圆柱销，其形状接合地布置在阀壳体中。所述圆柱销是尤其成本有利的构件。在这种情况下，所述圆柱销例如按照标准DIN(德国标准)6325或按照1998年三月的新标准DIN EN ISO 8734制造。根据所述标准DIN EN ISO 8734，例如可获得由相应的公差等级m6的硬化钢制成的圆柱销。此外，所述销状防丢失元件不局限于圆柱形。在本发明的范围内同样可设想其它标准件形状。

这样的标准件的布置和装配非常有利，因为加工阀壳体的工具、像是例如用于布置标准件的孔以及装配标准件的工具能有利地获得。因此，整个止回阀可成本有利地制造。此外，在标准件的情况下通常能良好地监控所获得部件的质量并且可靠地维持住。因此能有利地降低整个结构组件的成本。

按照有利的设计方案，所述防丢失元件形状接合地布置在阀壳体中。在阀壳体中例如可布置有横向穿过阀壳体并且因此横向于阀关闭体运动方向的径向孔，在将阀关闭体装配在阀壳体中之后，所述圆柱销可形状接合地压入所述径向孔。

按照有利的设计方案，备选地或额外地，所述防丢失元件也可材料接合地布置在阀壳体中。所述防丢失元件例如可粘入或焊入阀壳体中。也可设想，在将防丢失元件压入阀壳体之后，亦即在以形状接合的方式布置在阀壳体中之后，所述防丢失元件额外地粘贴或通过焊接、例如通过设置焊接点防止从阀壳体中脱落。

按照有利的设计方案，所述阀关闭体可构造为球状体。球状体也可以是标准件，所述止回阀由此能更简单且成本有利地制造。作为标准件的球状体针对各式各样的应用能以各种多样的尺寸获得，并且例如按照标准DIN 5401-1(1993年十一月)或按照标准DIN5401-2(1993年十一月)由特殊材料制成。

按照有利的设计方案，所述阀座至少局部球窝状地构造。由此，在将球状体用作阀关闭体时，可实现尤其可靠的阀座。因此能在止回阀处于关闭状态时实现非常密封的关闭功能。此外，阀关闭体在阀壳体中卡住的危险性由此降低。

按照有利的设计方案，所述阀壳体可具有阶梯形轴向孔，其包括具有第一内直径的第一区段和具有第二内直径的第二区段，其中所述第一内直径大于第二内直径。在这种情况下，所述阀关闭体轴向移动地布置在第一区段中并且可在所述各区段之间设置阶梯部作为阀座。由此，所述阀壳体在轮廓方面构造大大简化，从而实现成本有利的制造。将具有不同内直径的轴向孔引入阀壳体中是标准制造工艺，所述标准制造工艺能可靠且成本有利地进行。

按照有利的设计方案，所述轴向孔可尤其在内直径较大的第一区段的区域内具有一个或多个轴向延伸的凹空部，所述凹空部终止于阀座。通过这种方式确保足够的液体流穿过止回阀。因此在止回阀打开的状态下，液压流体可从阀关闭体、例如球状体旁以足够的流量流过，而所述球状体通过轴向孔的第一区段在其运动方面引导并且在行程方面受到防丢失元件的限制。所述凹空部也可简单且成本有利地制造并且例如可以是铣出的。

按照有利的设计方案，所述若干轴向延伸的凹空部成对地相对于阀纵轴线相互对置地布置。以这种方式，液压流体能有利地采取相对于阀纵轴线对称的流动轮廓。此外，所述阀关闭体、例如球状体由此可沿其运动方向可靠地引导，并且球状体卡在轴向孔中的危险性被显著降低。

按照有利的设计方案，所述阀壳体可在其外侧上具有外螺纹。通过这样的外螺纹，阀壳体可适宜地旋紧在且进而可靠地装配在连杆主体或连杆盖中。还能因此以适当的形式实现止回阀相对于连杆基体的可靠密封，例如通过额外的密封机构。

备选地也可实现的是，所述阀壳体压入连杆基体。借以能可靠地避免可能发生的止回阀的液压流体的泄漏。此外，将止回阀压入连杆是非常成本有利的装配方式。

根据本发明的另一方案提出一种连杆，其用于具有可变压缩比的内燃机，所述连杆具有至少一个液压室，其中所述液压室可借助于上述止回阀与连杆的供流接口或轴瓦或油箱连接。

使用销状防丢失元件允许尤其成本有利地构造所述止回阀并且还具有下述优点，即，在阀打开时尽可能少地阻碍液压流体的穿流并且因此能减小所述阀的穿流阻力。因此可实现相对于例如球状体的阀关闭体的普通防护机构的决定性优点，所述阀关闭体通常由挡盖防护。所述挡盖的功能可有利地通过标准件满足，由此可降低结构组件成本。

此外，将标准件用作防丢失元件并且备选地还将标准件也用作止回阀的阀关闭体允许止回阀的、进而也允许连杆的尤其成本有利的构造。一方面，所述标准件的获得是非常有利的，因为这样的标准件可从不同的供应商成本有利地获得，并且此外以较多件数制成，由此有利地降低制造成本。此外，这样的标准件的布置和装配非常有利，因为加工阀壳体的工具、像是例如用于布置标准件的孔以及装配标准件的工具能有利地获得。因此，整个止回阀可成本有利地制造。此外，在标准件的情况下通常能良好地监控所获得部件的质量并且可靠地维持住。因此能有利地降低整个结构组件的成本。

这样的止回阀的装配耗费能通过将标准件用作防丢失元件并且通过还将标准件也用作阀关闭体而降低，因为止回阀的各零部件设计更简单。此外，与常见的止回阀阀壳体相比，经简化的阀壳体轮廓对降低成本作出贡献。

按照有利的设计方案，所述止回阀可旋紧在或压入连杆主体或连杆盖中。为了旋紧，所述阀壳体在其外侧上可具有外螺纹。通过这样的外螺纹，阀壳体可适宜地旋紧在且进而可靠地装配在连杆主体或连杆盖中。还能因此以适当的形式实现止回阀相对于连杆基体的可靠密封，例如通过额外的密封机构。备选地也可实现的是，所述阀壳体压入连杆基体。借以能可靠地避免可能发生的止回阀的液压流体的泄漏。此外，将止回阀压入连杆是成本非常有利的装配方式。

附图说明

其它优点由下述附图说明得出。在附图中示意性地示出本发明的实施例。所述附图、说明书和权利要求书包括很多特征组合。对于这些特征，本领域技术人员能以符合目的的方式单独考虑这些特征并且将这些特征总结成合理的其它各种组合。

其中：

图1示出按照本发明有利设计方案的连杆；

图2示出按照本发明的止回阀的俯视图并且标示出剖面A-A；

图3以纵剖面A-A示出按照图2的止回阀并且标示出剖面C-C；

图4示出按照图2的止回阀的透视图；和

图5以横剖面C-C示出按照图2的止回阀。

具体实施方式

在附图中用相同的附图标记表示相同或同类的部件。所述附图仅示出示例而不应限制性地理解。

图1以示意性视图示出按照本发明的连杆1，其用于具有可变压缩比的内燃机，所述连杆具有调节有效连杆长度的偏心轮调节装置14。偏心轮调节装置14具有与一件式或多件式偏心杠杆15共同作用的偏心轮16。在这种情况下，所述偏心轮调节装置14的调节路径可借助于转换阀13调节。

可调节的偏心轮调节装置14的扭转在内燃机的惯性力和负载力的作用下开始，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中对偏心轮调节装置2施加影响。在工作周期期间，作用在偏心轮调节装置14上的力的作用方向连续地改变。转动运动或调节运动由一个或多个以液压流体、尤其是机油加载的集成在连杆1中的柱塞2，3辅助，或者柱塞2，3防止偏心轮调节装置14由于作用在偏心轮调节装置14上的力的变化的力作用方向而复位。

柱塞2，3借助于偏心轮杆17，18在偏心杠杆15两侧与其有效连接。柱塞2，3可移动地布置在液压室4，5中并且通过源自连杆轴承孔8的液压流体管道6，7经由止回阀9，10加载以液压流体，所述止回阀的构造将在下文详述。在图1中仅示意性示出的止回阀9，10防止液压流体从液压室4，5回流至液压流体管道6，7、进入连杆轴承孔8的轴瓦中或者回流到油箱，并且能实现把液压流体重吸至液压室4，5。液压室4，5与其它液压流体管道11，12连通，所述液压流体管道与转换阀13共同作用。连杆1仅示例性地示出和描述。可在本发明的范围内设想连杆1的其它设计方案或其构件。因此，转换阀13可如所示出地构造为液压阀或备选地构造为能机械操纵的阀。同样地，所示出的转换阀13在连杆主体19中的布置方式以及所示出的在转换阀13和液压室4，5之间的液压连接方式是非强制性的。同样可设想所述阀在连杆轴承孔8中或在连杆盖20中的布置方式。

图2至图5某些以剖切的方式详细示出第一止回阀9，其中第二止回阀10构造相同，因此在下文中仅描述止回阀9。

图2示出按照本发明的止回阀9的俯视图并且标示出剖面A-A。在图3中以纵剖面A-A示出止回阀9并且标示出剖面C-C。

止回阀9具有罐形阀壳体21和沿阀纵轴线L轴向移动的阀关闭体22，所述阀关闭体可贴靠阀座23并且防丢失地布置在阀壳体21中。为了防止阀关闭体22丢失设有销状防丢失元件24，所述防丢失元件确保阀关闭体22在阀壳体21内并且正如由图3看出地，所述防丢失元件额外地限制阀关闭体22的行程33。所述销状防丢失元件24有利地构造为标准件。

如由图3进一步看出地，防丢失元件24构造为销状并且以横向于阀关闭体22的运动方向的方式布置。所述销有利地构造为标准化的圆柱销并且根据标准DIN EN ISO 8734(1998年三月)制造。在这种情况下，防丢失元件24与阀纵轴线L正交地或近似正交地穿过阀壳体21。所述圆柱销24在穿透所述阀壳体21的径向孔中形状接合地布置在阀壳体21中、例如压入在所述阀壳体中。备选地也可行的是，所述圆柱销材料接合地粘入或焊入，其中这些工艺也可作为形状接合压入过程的附加保护措施而使用。

将标准件作为防丢失元件24的使用允许以非常有利的成本制造所述止回阀9。在这种情况下，所述销状防丢失元件24一方面能够有利地确保阀关闭体21在阀壳体21中，另一方面同时能实现通过阀壳体21的液体穿流，由此防丢失元件24中无需设额外的液体通道。防丢失元件24有利地设置为圆柱销，然而其也可具有每种可靠地满足上述功能的形状。然而，所述圆柱销是成本尤其有利的构件并且还能以简单方式装入阀壳体21并且形状接合地紧固在阀壳体中。

所述阀关闭体22构造为球状体并且因此同样是成本有利的标准件。阀关闭体22轴向移动地布置在阀壳体21的阶梯形轴向孔25的第一区段26中。阶梯形轴向孔25包括具有第一内直径31的第一区段26和具有第二内直径32的第二区段27，其中所述第一内直径31大于第二内直径32。在这种情况下，构造于所述两个区段26，27之间的相对于纵轴线L倾斜的阶梯部28用作所述球状体的阀座23。第一区段26的较大内直径31对应于阀关闭体22的球状体的直径加必需的间隙，所述球状体因此能轻易沿轴向孔25的第一区段26运动。

在将球状体用作阀关闭体的情况下，阀座23有利地至少局部球窝状地构造。借以，通过压紧的球状体有利地实现所述阀座的可靠密封。此外，由于在球状体与阀座之间压紧的接触面可实现阀座和/或球状体的更少磨损。

通过上述构造，所述阀壳体21在轮廓方面构造大大简化，从而实现成本有利的制造。

为了确保通过止回阀9的足够的液体流，轴向孔25在第一区段26的区域内具有若干轴向延伸的凹空部29，它们终止于阀座23。所述凹空部29成对地相对于阀纵轴线L相互对置地布置。所述凹空部29也可简单且成本有利地制造。尤其在图5中在横剖面C-C中清楚可见的凹空部29构造为近似半圆形的并且可借助于钻孔法简单地引入阀壳体21。然而备选地，铣出所述凹空部也是可行的。根据制造方法可在本发明的范围内设想所述凹空部29的其它形状。

止回阀9可压入或旋紧在连杆主体19或连杆盖20中。若旋紧，则如尤其在图3和图4中示出的实施例中可见地，在止回阀的外侧34上具有外螺纹30，所述外螺纹在阀壳体21的部分长度上延伸。

Claims (14)

1.止回阀(9，10)，其用于具有可变压缩比的内燃机的连杆(1)，所述连杆具有至少一个连杆侧部的液压室(4，5)，所述液压室能借助于止回阀(9，10)与供流接口或油箱连接，

所述止回阀包括阀壳体(21)和沿阀纵轴线(L)轴向移动地布置在阀壳体中的阀关闭体(22)，所述阀关闭体可贴靠阀座(23)并且防丢失地布置在阀壳体中，

其特征在于，设有销状防丢失元件(24)，所述防丢失元件确保阀关闭体(22)在阀壳体(21)中并且限制所述阀关闭体(22)的行程(33)。

2.根据权利要求1所述的止回阀，其中所述防丢失元件(24)横向于阀关闭体(22)的运动方向布置。

3.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述防丢失元件(24)相对于阀纵轴线(L)正交或近似正交地穿过阀壳体(21)。

4.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述防丢失元件(24)构造为标准化的圆柱销。

5.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述防丢失元件(24)形状接合地布置在阀壳体(21)中。

6.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述防丢失元件(24)材料接合地布置在阀壳体(21)中。

7.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述阀关闭体(22)构造为球状体。

8.根据权利要求7所述的止回阀，其中所述阀座(23)至少局部球窝状地构造。

9.根据前述权利要求之一的止回阀，其中所述阀壳体(21)具有阶梯形轴向孔(25)，所述轴向孔包括具有第一内直径(31)的第一区段(26)和具有第二内直径(32)的第二区段(27)，其中所述第一内直径(31)大于第二内直径(32)，并且所述阀关闭体(22)可轴向移动地布置在第一区段(26)并且在所述区段(26，27)之间设置有作为阀座(23)的阶梯部(28)。

10.根据权利要求9的止回阀，其中所述轴向孔(25)在第一区段(26)的区域内具有一个或多个轴向延伸的凹空部(29)，所述凹空部终止于阀座(23)。

11.根据权利要求10所述的止回阀，其中若干轴向延伸的凹空部(29)成对地相对于阀纵轴线(L)相互对置地布置。

12.根据前述权利要求之一所述的止回阀，其中所述阀壳体(21)在其外侧(34)上具有外螺纹(30)。

13.连杆(1)，其用于具有可变压缩比的内燃机，所述连杆具有至少一个液压室(4，5)，其中所述液压室(4，5)能借助于按照至少一个前述权利要求所述的止回阀(9，10)与所述连杆(1)的供流接口或轴瓦或油箱连接。

14.根据权利要求13所述的连杆(1)，其中所述止回阀(9，10)旋紧在或压入连杆主体(19)或连杆盖(20)中。