CN112211722B - 用于具有可变压缩比的内燃机的具有转换阀的连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，其具有用于调整有效连杆件长度的调整装置，其调整路径能借助于设置在连杆孔中的转换阀调整，转换阀具有阀体，在阀体中设置有能轴向移动的接通元件，其能可选地转移到第一接通位置或者第二接通位置中，转换阀具有至少一个第一液压接口和第二液压接口以及供流接口，在第一接通位置中建立在第一液压接口与供流接口之间的至少一个流体连接并且在第二接通位置中建立在第二液压接口与供流接口之间的至少一个流体连接，各一个止回阀设置在转换阀中的流体连接中，所述止回阀能朝向液压接口通流。所述止回阀设为沿打开方向无行程限制地布置在阀体中。本发明还涉及一种用于连杆的装配方法。

Description

用于具有可变压缩比的内燃机的具有转换阀的连杆

技术领域

本发明涉及一种具有转换阀的、用于具有可变压缩比的内燃机的连杆。此外，本发明涉及一种用于具有转换阀的连杆的装配方法。

背景技术

在内燃机中，高的压缩比对内燃机的效率产生积极的影响。压缩比通常理解为在压缩之前的整个气缸空间与在压缩之后的剩余气缸空间的比例。然而，在具有火花点火装置、特别是汽油机的内燃机中(所述内燃机具有固定的压缩比)，压缩比仅允许选择这样高的，使得在全负载运行时避免内燃机的所谓的“爆震”。然而，对于内燃机的频繁得多地发生的部分负载区域、亦即在气缸填充较少时，压缩比可以选择具有更高的值，而不发生“爆震”。当压缩比能可变地调节时，内燃机的重要的部分负载区域可以被改善。为了调整压缩系数，例如已知具有可变的连杆件长度的系统，这些系统借助于能液压地或机械地操纵的转换阀操纵连杆的偏心轮调整装置。

这种类型的连杆例如由DE 10 2016 123 635 A1得出。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种具有转换阀的经改进的连杆。

另一任务在于，改进用于具有转换阀的连杆的装配方法。

本发明涉及一种用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，其具有用于调整有效连杆件长度的调整装置。调整装置的调整路径能借助于设置在连杆孔中的转换阀调整。转换阀具有阀体，在阀体中设置有能轴向移动的接通元件，该接通元件能可选地转移到第一接通位置或第二接通位置中。转换阀还具有至少一个第一液压接口和第二液压接口以及供流接口，其中，在第一接通位置中建立在第一液压接口与供流接口之间的至少一个流体连接并且在第二接通位置中建立在第二液压接口与供流接口之间的至少一个流体连接。各一个止回阀设置在转换阀中的流体连接中，所述止回阀能朝向液压接口通流。

按照本发明，止回阀设为沿打开方向无行程限制地布置在阀体中。因此，转换阀不具有沿打开方向限制止回阀的行程的构件，并且特别紧凑地构造。

按照一种有利的实施方式，连杆孔优选设为对止回阀沿打开方向的行程限制。因此，在连杆中也不需要其他用于限制行程的器件。

转换阀的装配可以以简单的方式借助压入套筒进行。备选地，关闭元件可以在装配时气动地保持在关闭位置中。

附图说明

由以下附图说明得出其它优点。在附图中示意性地示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含很多特征的组合。本领域技术人员也以符合目的的方式单独考虑所述各个特征并且将这些特征组合成合理的其它各种组合。

图中示例性地：

图1示出按照本发明的连杆的第一实施例的转换阀，其处于第一接通位置；

图2示出处于第二接通位置的图1的转换阀；

图3以剖面B-B示出图1和图2的转换阀；

图4以剖面A-A示出图1和图2的转换阀；

图5以纵剖面示出按照本发明的连杆的第二实施例；

图6示出图5的连杆的转换阀的侧视图；

图7以正视图示出图6的转换阀；

图8以剖面A-A示出图6和图7的转换阀，以及

图9以剖面B-B示出图6和图7的转换阀。

具体实施方式

图1至图4示出用于按照本发明的连杆20的转换阀1的不同视图和剖面，所述连杆用于内燃机的可变压缩。转换阀1设置用于控制连杆20中的液压液体流，其中，这样的连杆例如在DE 102016123635A1中描述。

图5中以纵剖面示出的、按照本发明的连杆20具有包括连杆体21以及连杆盖22的连杆件和至少局部设置在连杆小头轴承孔23中的可调整的偏心轮调整装置24，其带有偏心轮25。然而，本发明不局限于偏心轮调整装置24。同样可设想其他调整原理(伸缩筒原理、摆动马达原理，等等)。

偏心轮调整装置24用于调整有效的连杆件长度。将连杆大头轴承孔26的中轴线MH与连杆小头轴承孔的中轴线MP的间距定义为连杆件长度。高压缩比ε_high的状态具有比低压缩比ε_low的状态长的连杆件长度。

可调整的偏心轮调整装置24的扭转通过内燃机的惯性力和负载力的影响开始，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中作用到偏心轮调整装置上。在工作周期期间连续地改变作用到偏心轮调整装置24上的力的作用方向。转动运动或调整运动通过加载有液压液体、特别是机油的、集成在连杆20中的柱塞27、28辅助支持。柱塞27、28在此阻止偏心轮调整装置24由于作用到偏心轮调整装置24上的力的变化的力作用方向的复位。

柱塞27、28借助于支撑杆29、30在两侧与偏心轮调整装置24的杠杆31有效连接。柱塞27、28可移动地布置在液压缸膛中并且通过未完全示出的液压液体管路通过下文进一步描述的止回阀7、8加载有液压液体。在此，所述止回阀阻止液压液体从液压缸膛或者液压缸回流到液压液体管路中并且能实现液压液体到液压缸中的重复抽吸。与液压缸膛连接的液压液体管路全部与转换阀1通过用于将液压液体从转换阀1输入由液压缸膛形成的液压缸中的入口以及用于将液压液体从液压缸导出至转换阀1的出口配合作用。一个液压缸的入口和出口有利地构造为相应的唯一的管路(亦即组合的入口管路及出口管路)。图1的转换阀1的接通位置S1相当于连杆1的低圧缩比ε_low的位置，其中，图2的转换阀1的另一个接通位置S2相当于连杆1的高压缩比ε_high的位置。

转换阀1容纳在连杆20的连杆孔32中并且例如通过压配合和/或形状配合紧固于其中。所述形状配合例如可以借助销33实现(如图5中所示)，该销为了将转换阀1轴向固定在连杆20中而延伸穿过连杆盖22以及转换阀1的阀体2。连杆孔32可以设置在连杆体21或者连杆盖22中。备选地或附加地，可以将转换阀1借助材料锁合紧固在连杆孔32中。

在转换阀1的尽可能气缸状的阀体2中设置有能轴向移动的接通元件3，该接通元件能可选地转移到第一接通位置S1或第二接通位置S2中。

在图1至图4中以第一实施方式示出的转换阀1具有第一液压接口4和第二液压接口5以及供流接口6，其中，在第一接通位置S1中建立在第一液压接口4与供流接口6之间的至少一个流体连接并且在第二接通位置S2中建立在第二液压接口5与供流接口6之间的至少一个流体连接。按照一种有利的接通方式，在液压接口4、5之间的直接连接是可能的。

在这种情况下，在转换阀1中的流体连接中设置分别具有阀座9、10和关闭元件11、12的止回阀7、8，所述止回阀能朝向液压接口4、5通流。关闭元件11、12分别沿关闭方向贴靠在各自的阀座9、10上。

为了以特别紧凑的构造方式构造转换阀1，两个止回阀7、8设为沿打开方向无行程限制地布置在阀体2中。转换阀1沿打开方向无行程限制。因此，也不具有沿打开方向限制止回阀7、8的行程的构件，并且特别紧凑地构造。可以省去阀体2的耗费的处理。阀座9、10可以以简单的方式插入阀体2中并且以有利的方式单独硬化(例如借助激光、电子束或者电感地硬化)。

连杆孔32有利地设为对止回阀7、8沿打开方向的行程限制。因此，在连杆20中也不需要其他用于限制行程的器件。图3示出关闭元件11、12处于关闭位置中，亦即与阀座9、10贴靠，如例如从图3中可看出的那样，液压接口4、5这样确定尺寸或者构造，使得液压流体在止回阀7、8的打开位置中围绕关闭元件11、12流动或者在所述关闭元件旁流动。

按照示出的实施方式，关闭元件11、12构造为球体，所述球体例如由钢或者陶瓷制成。然而，也可设想销、圆片、推杆等作为关闭元件。

接通元件3为了连接各个接口可以具有一个或多个贯通孔13、14，所述贯通孔根据接通元件3的接通位置建立或者关闭流体连接。

在此，特别有利的是，接通元件3在所述两个接通位置的其中一个接通位置中、优选在低压缩比ε_low的第一接通位置S1中这样连接阀壳体2中引入的孔，使得连杆20的MKS室可以预载。为此，液压液体能直接从GKS室通过转换阀1导向到MKS室中。

例如可以通过阀壳体2中的和/或接通元件3中的孔的狭窄处设置流体连接中的所需的节流。

为了锁定接通位置S1和S2，在接通元件3中还可移动地设有制动套筒34，该制动套筒借助于球体35和弹簧而弹簧加载。制动轮廓36固定接通元件3的接通位置S1和S2。代替制动轮廓36，也可以将上文描述的销33用作制动轮廓。

在装配时，将关闭元件11、12以简单的方式置入阀壳体2中并且以有利的方式借助未示出的压入套筒保持在位置中。备选地，将所述关闭元件气动地(例如通过施加负压)保持在位置、亦即关闭位置中。在装配之后，连杆孔32以期望的方式限制阀行程。

在本发明的背景下，止回阀7、8与作为行程限制的连杆孔32的有利的集成同样可以用在构造为液压阀的转换阀中。

图6至图9可看出转换阀1的另一个实施例，该转换阀在图5的连杆20中示出。该实施例与先前的实施例的区别在于，设置用于轴向固定转换阀1的销33用作仅借助于弹簧37加载的制动套筒34的制动轮廓。

如尤其由图8至图9可看出的那样，在该实施例中，关闭元件11、12按照本发明也无行程限制地设置在阀体2中。

Claims (14)

1.用于具有可变压缩比的内燃机的连杆(20)，其具有用于调整有效连杆件长度的调整装置，其中，所述调整装置的调整路径能借助于设置在连杆孔(32)中的转换阀(1)调整，

其中，所述转换阀(1)具有阀体(2)，在所述阀体中设置有能轴向移动的接通元件(3)，所述接通元件能可选地转移到第一接通位置(S1)或者第二接通位置(S2)中，

其中，所述转换阀(1)具有至少一个第一液压接口(4)和第二液压接口(5)以及供流接口(6)，其中，在第一接通位置(S1)中建立在第一液压接口(4)与供流接口(6)之间的至少一个流体连接并且在第二接通位置(S2)中建立在第二液压接口(5)与供流接口(6)之间的至少一个流体连接，

其中，各一个止回阀(7、8)设置在转换阀(1)中的流体连接中，所述止回阀能朝向液压接口(4、5)通流，

其特征在于，所述转换阀(1)设为不具有沿打开方向限制止回阀(7、8)的行程的构件。

2.根据权利要求1所述的连杆(20)，其特征在于，所述连杆孔(32)设为对止回阀(7、8)沿打开方向的行程限制。

3.根据权利要求1所述的连杆(20)，其特征在于，所述接通元件(3)具有至少一个贯通孔(13、14)，所述贯通孔根据所述接通元件的接通位置而将供流接口(6)与其中一个所述液压接口(4、5)连接。

4.根据权利要求2所述的连杆(20)，其特征在于，所述接通元件(3)具有至少一个贯通孔(13、14)，所述贯通孔根据所述接通元件的接通位置而将供流接口(6)与其中一个所述液压接口(4、5)连接。

5.根据权利要求1所述的连杆(20)，其特征在于，在转换阀(1)中的流体连接中构造有一个或多个节流处。

6.根据权利要求4所述的连杆(20)，其特征在于，在转换阀(1)中的流体连接中构造有一个或多个节流处。

7.根据权利要求1所述的连杆(20)，其特征在于，构造在阀体(2)中的阀座(9、10)设为经硬化的。

8.根据权利要求6所述的连杆(20)，其特征在于，构造在阀体(2)中的阀座(9、10)设为经硬化的。

9.根据权利要求1所述的连杆(20)，其特征在于，所述止回阀(7、8)构造为球体止回阀并且所述止回阀的球状的关闭元件(11、12)由陶瓷或钢构成。

10.根据权利要求8所述的连杆(20)，其特征在于，所述止回阀(7、8)构造为球体止回阀并且所述止回阀的球状的关闭元件(11、12)由陶瓷或钢构成。

11.根据权利要求1至10之一所述的连杆(20)，其特征在于，所述调整装置构造为偏心轮调整装置(24)并且所述偏心轮调整装置(24)具有至少一个具有柱塞(27、28)的液压缸，所述柱塞在液压缸膛中可移动地引导并且与支撑杆(29、30)连接，并且其中，设有用于将液压液体输入到液压缸中的入口以及用于将液压液体从液压缸中导出的出口。

12.根据权利要求11所述的连杆(20)，其特征在于，所述偏心轮调整装置(24)具有两个分别具有柱塞(27、28)的液压缸。

13.用于根据权利要求1至12之一所述的连杆(20)的装配方法，其特征在于，将止回阀(7、8)的关闭元件(11、12)通过压入套筒保持在位置中。

14.用于根据权利要求1至12之一所述的连杆(20)的装配方法，其特征在于，将止回阀(7、8)的关闭元件(11、12)气动地保持在关闭位置中。

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