DE10135127A1

DE10135127A1 - Device for varying piston engine compression ratio, especially for lifting cylinder internal combustion engine, has cylindrical rotary pistons with recesses tangential to auxiliary chambers

Info

Publication number: DE10135127A1
Application number: DE2001135127
Authority: DE
Inventors: Arnold Loebig
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: DE10135127B4

Abstract

The device has rotary pistons tangential to auxiliary chambers (8) with cylindrical bodies provided with recesses that face the auxiliary volumes for a first angular position of the rotary pistons and thus increase their volumes and that face away from the auxiliary chambers in a second angular position of the rotary pistons.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses bei verdichtenden Kolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a device for Changing the compression ratio for compressing Piston engines, in particular Reciprocating internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.

Mit DE C 33 09 714 ist eine Einrichtung dieser Art an einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei welcher ein Nebenraum im Zylinderkopf platziert und von einem Nebenkolben volumenmäßig veränderbar ist. Dies zerklüftet nicht nur den Verdichtungsraum, ein insbesondere bei Brennkraftmaschinen gravierender Nachteil, sondern es beeinträchtigt auch in hohem Maße die Gestaltungsmöglichkeit der Gaswechselkanäle sowie der Ein- und Auslassventile. Gegenüber einer herkömmlichen Hubkolbenmaschine ist eine vollkommen andere Zylinderkopfkonstruktion erforderlich. With DE C 33 09 714 is a device of this Type described on an internal combustion engine, in which an adjoining room placed in the cylinder head and by one Auxiliary piston can be changed in volume. This is jagged not just the compression space, a particularly at Internal combustion engines serious disadvantage, but it also greatly affects the Possibility of designing the gas exchange channels as well as the inlet and outlet Exhaust valves. Compared to a conventional reciprocating piston machine a completely different cylinder head construction required.

Durch DE U 89 02 449 ist es bekannt, den zur Volumenänderung eines Nebenraumes angeordneten Nebenkolben als Schieber in einem am oberen Teil des Zylinders befindlichen Schiebergehäuse auszubilden. Damit kann der Verdichtungsraum kompakter gestaltet werden als dies bei vorher bekannten Einrichtungen dieser Art möglich war. By DE U 89 02 449 it is known to the Volume change of an adjoining room arranged Secondary piston as a slide in one on the upper part of the cylinder train the existing valve housing. So that the Compression space can be made more compact than this previously known facilities of this type was possible.

Der Zylinderkopf einer solchen Hubkolbenmaschine erfordert keine gravierenden Änderungen gegenüber üblichen Hubkolbenmaschinen. Allerdings muss der Zylinderblock zur Aufnahme des Schiebergehäuses in komplizierter Weise verändert werden. The cylinder head of such a reciprocating piston machine does not require any major changes compared to usual ones Reciprocating engines. However, the cylinder block must Recording the valve body in a complicated way to be changed.

Mit der (unveröffentlichten) DE-Patentanmeldung 101 11 612.8 ist eine Einrichtung zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses bei Hubkolbenmaschinen vorgeschlagen, bei der ein mit dem Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine in Verbindung stehender Nebenraum in seinem Volumen durch einen Nebenkolben veränderbar ist, wobei der Nebenraum und der diesen beeinflussenden Nebenkolben in einem Schiebergehäuse angeordnet sind, welches als scheibenförmiges Modul zwischen dem Zylinder und dem Zylinderkopf der Hubkolbenmaschine angeordnet und von den Zylinderkopfschrauben kraftschlüssig und/oder formschlüssig gehalten ist. With the (unpublished) DE patent application 101 11 612.8 is a device for changing the Compression ratio in reciprocating piston machines proposed in which one with the work space of the Reciprocating machine related volume in volume is changeable by a secondary piston, the Side room and the side piston influencing it in one Slider housing are arranged, which as disc-shaped module between the cylinder and the cylinder head the reciprocating engine arranged and from the Cylinder head bolts non-positively and / or positively is held.

Damit kann zwar der technische Aufwand für eine Einrichtung zur Verdichtungsveränderung insbesondere bei mehrzylindrigen Hubkolbenmaschinen gegenüber den vorbekannten Einrichtungen erheblich verringert werden. Die auf den Nebenkolben wirkenden Gaskräfte müssen bei dieser vorgeschlagenen Einrichtung von den Verstelleinrichtungen für die Nebenkolben aufgenommen werden, so dass diese Verstelleinrichtung in nachteiliger Weise relativ teuer ausgeführt werden muss. The technical effort for a Device for changing compression especially at multi-cylinder reciprocating machines compared to the previously known facilities can be significantly reduced. The gas forces acting on the secondary piston must proposed device by the adjustment devices for the secondary pistons, so that these Adjustment device disadvantageously relatively expensive must be executed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, dass die Vorrichtung zur Veränderung des Volumens des Nebenraumes einfach ausgeführt werden kann und die Gaskräfte im Arbeitsraum der Kolbenmaschine keine oder nur geringe Auswirkungen auf die Verstellorgane ausüben können. The invention has for its object a Device according to the preamble of claim 1 to improve so that the device for change of the volume of the adjoining room can and the gas forces in the working area of the piston machine little or no impact on the Can exercise adjustment organs.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung zum Gegenstand. The invention solves this problem with the characterizing features of claim 1. The Subclaims have advantageous developments of Invention to the subject.

Durch die Anordnung des Nebenraumes, des den Nebenraum tangierenden und sein Volumen verändernden Drehkolben und der Verstellvorrichtung für den Drehkolben in einem scheibenförmigen Modulkörper zwischen Zylinderkopf und Kurbelgehäusezylinderblock ist eine Hubkolbenmaschine relativ einfach und mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Verändern der Verdichtung ausrüstbar und auch nachrüstbar. By arranging the adjoining room, the Side room tangent and changing its volume Rotary piston and the adjusting device for the rotary piston in a disc-shaped module body between The cylinder head and crankcase cylinder block is one Reciprocating machine relatively simple and with the invention Equipment for changing the compression can be equipped and can also be retrofitted.

Dieser Vorteil kann auch bei mehrzylindrigen Hubkolbenmaschinen erzielt werden, da der scheibenförmige Modulkörper sich über alle Zylinder einer Zylinderbank erstrecken kann und entlang dieser Zylinderbank eine Drehkolbenwelle angeordnet sein kann, auf der sich für jeden Zylinder ein Drehkolben zum Verändern des Volumens des Nebenraumes befindet. This advantage can also apply to multi-cylinder Reciprocating machines can be achieved because of the disc-shaped Module body over all cylinders of a cylinder bank can extend and along this cylinder bank Rotary piston shaft can be arranged on which for each cylinder has a rotary piston to change the volume of the adjoining room.

Zur Veränderung des Volumens des Nebenraumes muss lediglich der diesen tangierenden Drehkolben mittels der Drehkolbenwelle um maximal 180° verdreht werden. Die Verstellvorrichtung ist somit einfach als Stellmotor realisierbar. To change the volume of the adjoining room only the rotary piston tangent to this has to be the rotary lobe shaft can be turned by a maximum of 180 °. The Adjustment device is therefore simple as a servomotor realizable.

In dem die Drehkolben von Nebenräumen mehrer in Reihe angeordneter Zylinder auf einer gemeinsamen Drehkolbenwelle angeordnet werden können und diese Drehkolbenwelle von einem einzigen Stellmotor betätigt ist, wird eine weitere Vereinfachung der Einrichtung erzielt. In which the rotary lobes of several rooms in Row of cylinders arranged on a common one Rotary piston shaft can be arranged and this Rotary piston shaft is actuated by a single servomotor achieved a further simplification of the facility.

Die Einwirkung des in den Arbeitsräumen befindlichen Gasdruckes auf die Bewegbarkeit der Drehkolben ist sehr gering. Es reichen somit relativ geringe Stellkräfte zum Verstellen der Drehkolben aus. Der Stellmotor an der Drehkolbenwelle kann somit relativ leicht ausgeführt werden. The impact of in the work rooms located gas pressure on the mobility of the rotary lobes very low. Relatively low actuating forces are therefore sufficient to adjust the rotary lobes. The servomotor on the Rotary piston shaft can thus be carried out relatively easily become.

Um eine Veränderung der Verdichtung in mehreren Stufen zu ermöglichen, können jedem Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine auch zwei Nebenräume mit jeweils einem Drehkolben zugeordnet sein. Der zweite Drehkolben wird dann auf einer zweiten Drehkolbenwelle angeordnet sein. Dabei kann das vom ersten Drehkolben beeinflussbare Volumen des ersten Nebenraumes gleich groß wie das veränderbare Volumen des zweiten Nebenraumes sein. Die Volumina der beiden veränderlichen Nebenräume können jedoch auch unterschiedlich groß sein. To change the compression in several Each workspace can be designed with steps Reciprocating machine also two adjoining rooms, each with one Rotary pistons must be assigned. The second rotary lobe will then be arranged on a second rotary piston shaft. This can be influenced by the first rotary piston Volume of the first adjoining room the same size as that changeable volume of the second adjoining room. The volumes of the two changing adjoining rooms can also be of different sizes.

Zur Veränderung der Verdichtung der Hubkolbenmaschine kann dem jeweiligen Arbeitsraum wahlweise das Volumen des ersten Nebenraumes oder das Volumen des zweiten Nebenraumes oder aber die Volumina beider Nebenräume durch sinngemäßes Ansteuern der Drehkolbenwellen zugeordnet werden. To change the compression of the Reciprocating machine can do that for the respective work area Volume of the first adjoining room or the volume of the second adjoining room or the volumes of both adjoining rooms by appropriately controlling the rotary lobe shafts be assigned.

Die Stellmotoren der Drehkolbenwelle können wahlweise und den Raumverhältnissen der Hubkolbenmaschine angepasst an der einen Stirnseite der Zylinderbank oder der anderen Stirnseite oder auch an beiden Stirnseiten angeordnet sein. The actuators of the rotary lobe shaft can optionally and the spatial conditions of the reciprocating machine adapted to one end of the cylinder bank or the other face or on both faces be arranged.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Einrichtung an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine anwendbar. Eine hier ohnehin vorhandene elektronische Motorsteuerung kann dann so ausgelegt werden, dass sie die Stellmotoren für das Verdrehen der Drehkolbenwellen in Abhängigkeit von Motorparametern ansteuert. The one according to the invention is particularly advantageous Device on a reciprocating piston internal combustion engine applicable. An electronic one already there Motor control can then be designed so that it Servomotors for turning the rotary lobe shafts in Controlled depending on engine parameters.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Embodiments of the invention are described below with reference to drawings. It demonstrate

Fig. 1 ein Schnittbild einer fremdgezündeten Hubkolbenbrennkraftmaschine im Bereich des Zylinderkopfes und des oberen Teils des Zylinderkurbelgehäuses; Figure 1 is a sectional view of a spark-ignited reciprocating internal combustion engine in the region of the cylinder head and the upper part of the cylinder crankcase.

Fig. 2 ein Schnittbild einer als Dieselmotor ausgeführten Hubkolbenbrennkraftmaschine; Fig. 2 is a sectional view of a reciprocating internal combustion engine constructed as a diesel engine;

Fig. 3 u. Fig. 4 ein Detail der Einrichtung zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses bei verschieden eingestellten Arbeitsraumvolumen; Fig. 3 u. FIG. 4 shows a detail of the means for varying the compression ratio at different adjusted working volume;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer als Modulkörper ausgeführten erfindungsgemäßen Einrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern; Figure 5 is a perspective view of a device designed as a module body according to the invention for a reciprocating internal combustion engine with four cylinders arranged in series.

Fig. 6 eine Drehkolbenwelle für die Einrichtung gemäß Fig. 5; FIG. 6 shows a rotary piston shaft for the device according to FIG. 5;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer als Modulkörper ausgeführten erfindungsgemäßen Einrichtung für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit vier in Reihe angeordneten Zylindern. Fig. 7 shows a further embodiment of a device of the invention embodied as a module body for a reciprocating internal combustion engine with four cylinders arranged in series.

Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, die, wie in Fig. 1 dargestellt, als Ottomotor oder, wie in Fig. 2 dargestellt, als Dieselmotor ausgeführt sein kann (an beiden Ausführungsformen werden nachstehend gleiche Bezugszeichen für funktionsgleiche Teile benutzt) weist ein Zylinderkurbelgehäuse 1 mit Zylinderbohrungen 2 auf, in denen jeweils ein Hubkolben 3 verschiebbar geführt ist. Der Hubkolben 3 ist in üblicher Weise mit einer Pleuelstange 4 an einer (hier nicht dargestellten) Kurbelwelle angelenkt. Auf einer oberen Fläche 5 des Zylinderkurbelgehäuses 1 liegt ein scheibenförmiger Modulkörper 6 auf, welcher mit Bohrungen 7 versehen ist, die den Zylinderbohrungen 2 in Lage und Durchmesser entsprechen. Weiterhin befindet sich innerhalb des Modulkörpers 6, die Bohrungen 7 tangierend, an jeder Bohrung 7 ein Nebenraum 8. Jeder der Nebenräume 8 wird von einem Drehkolben 9 durchsetzt. Der Drehkolben 9 ist so ausgeführt, dass er bei einer ersten Drehstellung (Fig. 3) das Volumen des Nebenraumes 8 mit einer Aussparung 10 vergrößert und bei einer anderen Drehstellung (Fig. 4) das Volumen des Nebenraumes 8 verkleinert. Dazu ist, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, lediglich eine Verdrehung der Drehkolben 9 um 180° erforderlich. Diese Verdrehung der Drehkolben 9 ermöglicht eine Drehkolbenwelle 11, die im Modulkörper 6 gelagert ist. Die Drehkolbenwelle 11 erstreckt sich, wie Fig. 5 zeigt, entlang aller Zylinder einer Zylinderbank. Ein elektrischer Stellmotor 12 an einem an der Stirnseite 13 des Modulkörpers 6 austretenden Endes der Drehkolbenwelle 11 wird von einer elektronischen Motorsteuerung angesteuert. Dadurch werden die Drehkolbenwelle 11 und damit alle auf ihr befindlichen Drehkolben 9 in Abhängigkeit von Parametern der Hubkolbenbrennkraftmaschine verstellt, so dass deren Verdichtung den Arbeitsbedingungen der Hubkolbenbrennkraftmaschine angepasst ist. A reciprocating piston internal combustion engine which, as shown in FIG. 1, can be designed as a gasoline engine or, as shown in Fig. 2, as a diesel engine (in both embodiments, the same reference numerals are used below for functionally identical parts) has a cylinder crankcase 1 with cylinder bores 2 , in each of which a reciprocating piston 3 is guided. The reciprocating piston 3 is articulated in the usual way with a connecting rod 4 on a crankshaft (not shown here). On a top surface 5 of the cylinder crankcase 1 is a disc-shaped module body 6 , which is provided with holes 7 which correspond to the cylinder bores 2 in position and diameter. Furthermore, inside the module body 6 , tangent to the holes 7 , there is an adjoining space 8 at each hole 7 . Each of the secondary rooms 8 is penetrated by a rotary piston 9 . The rotary piston 9 is designed such that it increases the volume of the auxiliary room 8 with a recess 10 in a first rotary position ( FIG. 3) and reduces the volume of the auxiliary room 8 in another rotary position ( FIG. 4). For this purpose, as shown in FIGS. 3 and 4, only a rotation of the rotary pistons 9 by 180 ° is required. This rotation of the rotary pistons 9 enables a rotary piston shaft 11 which is mounted in the module body 6 . The rotary piston shaft 11 extends, as shown in FIG. 5, along all the cylinders of a cylinder bank. An electric servomotor 12 on an end of the rotary piston shaft 11 emerging at the end face 13 of the module body 6 is controlled by an electronic motor control. As a result, the rotary piston shaft 11 and thus all the rotary pistons 9 located on it are adjusted as a function of parameters of the reciprocating piston internal combustion engine, so that their compression is adapted to the working conditions of the reciprocating piston internal combustion engine.

Wie Fig. 7 zeigt, können innerhalb eines Modulkörpers 6' an jeder Bohrung 7' auch zwei Nebenräume 8', 8" vorgesehen sein, wobei diese Nebenräume 8', 8" sich jeweils an einer Seite der Zylinderbank befinden. Die Volumina der Nebenräume 8' an der einen Seite der Zylinderbank werden von Drehkolben einer ersten Drehkolbenwelle 11', und die Volumina der Nebenräume 8" werden von Drehkolben einer zweiten Drehkolbenwelle 11" verändert. Dabei können die Veränderungsvolumina der ersten Nebenräume 8' gegenüber denen der zweiten Nebenräume 8" gleich groß oder auch unterschiedlich groß ausgeführt sein. Jede der beiden Drehkolbenwellen 11', 11" ist mit jeweils einem Stellmotor 12', 12" versehen. As shown in FIG. 7, two auxiliary spaces 8 ', 8 "can also be provided on each bore 7 ' within a module body 6 ', these auxiliary spaces 8 ', 8 " each being located on one side of the cylinder bank. The volumes of the secondary spaces 8 'on one side of the cylinder bank are changed by rotary pistons of a first rotary piston shaft 11 ', and the volumes of the secondary spaces 8 "are changed by rotary pistons of a second rotary piston shaft 11 ". The change volumes of the first secondary rooms 8 'can be of the same size or different sizes from those of the second secondary rooms 8 ". Each of the two rotary piston shafts 11 ', 11 " is each provided with a servomotor 12 ', 12 ".

Wie Fig. 7 zeigt, sind beide Stellmotoren 12', 12" an der gleichen Stirnseite 13 des Modulkörpers 6' angeordnet. Es ist jedoch ebenso möglich, dass einer der Stellmotoren 12' bzw. 12" an der anderen Stirnseite 14 des Modulkörpers 6' angeordnet ist. As shown in Fig. 7, both actuators 12 ', 12 "on the same end face 13 of the module body 6' are arranged. However, it is also possible that one of the actuators 12 'and 12" on the other end face 14 of the module body 6' is arranged.

Der Modulkörper 6, 6' ist weiterhin mit Durchgängen 15 für die Kühlwasserführung vom Zylinderkurbelgehäuse 1 zu einem auf dem Modulkörper 6, 6' aufliegenden Zylinderkopf 16 versehen. Des Weiteren sind im Modulkörper 6, 6' Schraubendurchgänge 17 für die (hier nicht dargestellten) Zylinderkopfschrauben sowie auch Durchgänge 18 für die Ölrückführung vom Zylinderkopf 15 zum Zylinderkurbelgehäuse 1 vorgesehen. The module body 6 , 6 'is further provided with passages 15 for guiding the cooling water from the cylinder crankcase 1 to a cylinder head 16 resting on the module body 6 , 6 '. Furthermore, screw passages 17 for the cylinder head screws (not shown here) and also passages 18 for the oil return from the cylinder head 15 to the cylinder crankcase 1 are provided in the module body 6 , 6 ′.

Der Zylinderkopf 16 enthält in üblicher Weise die Gaswechselventile 19, die Gaswechselkanäle und Einrichtungen zur Ventilbetätigung, wie Nockenwellen 20, Kipphebel 21 und Ventilfedern 22. The cylinder head 16 contains the gas exchange valves 19 , the gas exchange channels and devices for valve actuation, such as camshafts 20 , rocker arms 21 and valve springs 22 , in the usual way.

Der Zylinderkopf 16 verschließt mit seiner unteren Fläche 23 die oberhalb der Hubkolben 3 befindlichen Arbeitsräume der Hubkolbenbrennkraftmaschine. With its lower surface 23, the cylinder head 16 closes the working spaces of the reciprocating piston internal combustion engine located above the reciprocating pistons 3 .

Der Modulkörper 6, 6' ist kraftschlüssig zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse 1 und dem Zylinderkopf 16 durch die Spannung der Zylinderkopfschrauben gehalten. Seine Lage kann selbstverständlich durch geeigneten Formschluss, z. B. durch Passstifte gesichert sein. The module body 6 , 6 'is held non-positively between the cylinder crankcase 1 and the cylinder head 16 by the tension of the cylinder head screws. Its location can of course by a suitable form fit, z. B. be secured by dowel pins.

Das Verdichtungsverhältnis einer Hubkolbenbrennkraftmaschine kann durch Ändern des Volumens der Nebenräume 8, 8', 8" allein durch Verdrehen der zugehörigen Drehkolbenwellen 11, 11', 11" verändert werden. Dieses Verdrehen ist einfach durch jeweils einen Stellmotor 12, 12', 12" an jeder der Drehkolbenwellen 11, 11', 11" zu bewerkstelligen. The compression ratio of a reciprocating piston internal combustion engine can be changed by changing the volume of the auxiliary spaces 8 , 8 ', 8 "simply by rotating the associated rotary piston shafts 11 , 11 ', 11 ". This twisting can be accomplished simply by a servomotor 12 , 12 ', 12 "on each of the rotary piston shafts 11 , 11 ', 11 ".

Rückwirkungen durch den im Arbeitsraum der Hubkolbenbrennkraftmaschine befindlichen Gasdruck treten dabei auf die Verstellkraft nicht oder nur in geringem Maße auf. Diese Gaskräfte werden von der Lagerung der Drehkolbenwelle 11, 11', 11" in dem Modulkörper 6, 6' aufgenommen. Reactions caused by the gas pressure in the working space of the reciprocating piston internal combustion engine do not occur or only to a small extent on the adjusting force. These gas forces are absorbed by the bearing of the rotary piston shaft 11 , 11 ', 11 "in the module body 6 , 6 '.

Bei Anordnung von jeweils zwei Nebenräumen 8' bzw. 8" für jeden Arbeitsraum kann durch aufeinanderfolgendes Ansteuern der Stellmotoren 12' bzw. 12" eine mehrstufige Anpassung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenbrennkraftmaschine erzielt werden. If two auxiliary rooms 8 'or 8 "are arranged for each work area, a sequential activation of the servomotors 12 ' or 12 " can be used to achieve a multi-stage adjustment of the compression ratio of the reciprocating piston internal combustion engine.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass bei einfachem modularen Aufbau der Einrichtung eine Rückwirkung der Gaskräfte auf die Teile der Verdichtungsverstellung vermieden ist. Bezugszeichenliste 1 Zylinderkurbelgehäuse
2 Zylinderbohrung
3 Hubkolben
4 Pleuelstange
5 Fläche
6, 6' Modulkörper
7, 7' Bohrung
8, 8', 8" Nebenraum
9 Drehkolben
10 Aussparung
11, 11', 11" Drehkolbenwelle
12, 12', 12" Stellmotor
13, 14 Stirnseite
15 Durchgang (Kühlwasser)
16 Zylinderkopf
17 Schraubendurchgang
18 Durchgang (Öl)
19 Gaswechselventil
20 Nockenwelle
21 Kipphebel
22 Ventilfeder
23 Fläche
The particular advantage of the invention can be seen in the fact that with a simple modular structure of the device, a reaction of the gas forces on the parts of the compression adjustment is avoided. LIST OF REFERENCES 1 cylinder crankcase
2 cylinder bore
3 reciprocating pistons
4 connecting rod
5 area
6 , 6 'module body
7 , 7 'bore
8 , 8 ', 8 "adjoining room
9 rotary lobes
10 recess
11 , 11 ', 11 "rotary lobe shaft
12 , 12 ', 12 "servomotor
13 , 14 end face
15 pass (cooling water)
16 cylinder head
17 screw passage
18 pass (oil)
19 gas exchange valve
20 camshaft
21 rocker arms
22 valve spring
23 area

Claims

1. Device for changing the compression ratio in piston machines, in particular reciprocating piston internal combustion engines during their operation, in which an adjoining room ( 8 , 8 ', 8 ") connected to the working area of the piston machine can be changed in volume by means of an adjusting device as a function of state variables of the piston machine, wherein the secondary space ( 8 , 8 ', 8 ") and the adjusting device are arranged in a disc-shaped module body ( 6 , 6 ') located between the upper surface of a cylinder crankcase ( 1 ) and the lower surface of a cylinder head ( 16 ), in which the cylinder bore (2) of the cylinder crankcase (1) continue and which is frictionally held by the cylinder head screws and / or form-fitting manner between the cylinder crankcase (1) and cylinder head (16), characterized in that the secondary chamber (8, 8 ', 8 ") is affected by rotary pistons ( 9 ), whose cylindrical body with a Recess (10) are provided, which in a first angular position of the rotary piston (9) the sub-space (8, 8 ', 8 ") are facing and thus increase its volume, and at a second angular position of the rotary piston (9) from the secondary chamber (8 , 8 ', 8 ") are facing away.

2. Device according to claim 1, characterized in that the module body ( 6 , 6 ') extends in a multi-cylinder reciprocating piston machine across all cylinder units and each of the cylinder units is assigned at least one adjoining space ( 8 ) and a rotary piston ( 9 ) tangent to it.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the rotary pistons ( 9 ) of at least one adjoining space ( 8 ) of all cylinders of a cylinder bank of the reciprocating machine are arranged on a common rotary piston shaft ( 11 ) which extends along the cylinder bank.

4. Device according to claim 3, characterized in that the common rotary shaft ( 11 ) can be rotated by an actuator ( 12 ) depending on parameters of the reciprocating machine.

5. Device according to claim 1 to 3, characterized in that each cylinder of the reciprocating piston machine two auxiliary spaces ( 8 ', 8 ") are assigned, each first of these auxiliary spaces ( 8 ') of a rotary piston located on a first rotary piston shaft ( 11 ') is affected and every second of these secondary spaces ( 8 ") is affected by a rotary piston located on a second rotary piston shaft ( 11 ").

6. Device according to claim 5, characterized in that the recesses ( 10 ) of the rotary pistons ( 9 ) of the first rotary piston shaft ( 11 ') and the recesses ( 10 ) of the rotary pistons ( 9 ) of the second rotary piston shaft ( 11 ") have the same volume exhibit.

7. Device according to claim 5, characterized in that the recesses ( 10 ) of the rotary pistons ( 9 ) of the first rotary piston shaft ( 11 ') compared to the recesses ( 10 ) of the rotary pistons ( 9 ) of the second rotary piston shaft ( 11 ") have differently sized volumes ,

8. Device according to claim 5 to 7, characterized in that each of the rotary piston shafts ( 11 ', 11 ") has its own servomotor ( 12 ', 12 ") and each of the servomotors ( 12 ', 12 ") can be controlled separately.

9. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the servomotors ( 12 ', 12 ") for adjusting the rotary piston shafts ( 11 ', 11 ") are arranged on an end face ( 13 ) of the cylinder bank of the reciprocating machine.

10. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that when two rotary piston shafts ( 11 ', 11 ") are arranged, the servomotor ( 12 ') for the first rotary piston shaft ( 11 ') on one end face ( 13 ) and the servomotor ( 12 ") for the second rotary piston shaft ( 11 ") is arranged on the other end face ( 14 ) of the cylinder bank of the reciprocating machine.

11. The device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the servomotors ( 12 , 12 ', 12 ") are controlled by a control unit which controls the state variables of the reciprocating piston machine.

12. The device according to claim 11, characterized characterized that the reciprocating engine a Reciprocating internal combustion engine and the control unit electronic engine control unit.