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Die
Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Die
EP 0 438 121 B1 offenbart
eine Hubkolbenmaschine mit mindestens einem hin- und her bewegbaren
Kolben, wobei der Kolben über
ein Pleuel an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle angelenkt ist. Zwischen
einem Pleuelauge, mit welchem das Pleuel am Hubzapfen der Kurbelwelle
angreift, und dem Hubzapfen ist ein hülsenartiger Exzenter positioniert, durch
den ein Verdichtungsverhältnis
des Kolbens einstellbar ist. In das Pleuel der Hubkolbenmaschine gemäß
EP 0 438 121 B1 ist
eine hydraulisch betätigbare
Verriegelungseinrichtung für
den hülsenartigen Exzenter
integriert. Die Verriegelungseinrichtung umfasst einen als Stiftelement
ausgebildeten Verriegelungsbolzen, der in einer Achse parallel zur
Kurbelwellenachse bewegbar ist. Über
ein Hydrauliksystem ist ein Druckunterschied bzw. eine Druckdifferenz
erzeugbar, wobei aufgrund der hydraulischen Druckdifferenz bzw.
des hydraulischen Druckunterschieds der Verriegelungsbolzen zwischen
zwei Positionen verstellt und damit letztendlich entweder ein hohes Verdichtungsverhältnis oder
ein niedriges Verdichtungsverhältnis
eingestellt werden kann. Die Betätigung
der Verriegelungseinrichtung erfolgt bei der
EP 0 438 121 B1 ausschließlich hydraulisch,
weshalb die Verrieglungseinrichtung der dort offenbarten Hubkolbenmaschine
nicht schnell genug reagieren kann, um einen ordnungsgemäßen Betrieb
der Hubkolbenmaschine bei der Änderung
des Verdichtungsverhältnisses
zu gewährleisten.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde,
eine neuartige Hubkolbenmaschine zu schaffen.
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Dieses
Problem wird dadurch gelöst,
dass die eingangs genannte Hubkolbenmaschine durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.
Erfindungsgemäß weist
die Verriegelungseinrichtung zwei relativ zueinander verstellbare
Sperrbolzen auf, wobei zwischen den Sperrbolzen ein erstes Federelement
angeordnet ist, welches die Sperrbolzen auseinander drückt, wobei
die Verriegelungseinrichtung weiterhin einen an den Sperrbolzen
angreifenden Steuerkolben aufweist, wobei zwischen dem Steuerkolben
und dem Pleuelauge ein zweites Federelement angeordnet ist, wobei
auf Grund eines am Steuerkolben anliegenden hydraulischen Druckunterschieds
die Sperrbolzen zur Entriegelung entgegen der Federkraft des ersten Federelements
relativ zueinander verstellbar bzw. zusammendrückbar sind, und wobei eine
Verriegelung der Sperrbolzen durch das hydraulisch vorgespannte,
erste Federelement erfolgt.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung erfolgt die Betätigung der
in das Pleuel integrierten Verriegelungseinrichtung auf einem hydraulisch-mechanischem
Weg. Durch das Anlegen einer hydraulischen Druckdifferenz an den
Steuerkolben der Verriegelungseinrichtung sind die beiden Sperrbolzen zur
Entriegelung relativ zueinander verschiebbar, nämlich zusammendrückbar. Hierdurch
wird das zwischen den beiden Sperrbolzen positionierte, erste Federelement
gespannt, wobei das so gespannte, erste Federelement in einer entsprechenden
Position des hülsenartigen
Exzenters die beiden Sperrbolzen auseinander drückt, um so eine schnelle Einrastbewegung
der Sperrbolzen in eine durch den hülsenartigen Exzenter bereitgestellte
Kulissenführung
und damit eine Verriegelung zu ermög lichen. Hierdurch wird eine
sehr schnelle sowie äußerst sichere
Rastbewegung der Sperrbolzen relativ zum hülsenartigen Exzenter bei der Änderung
des Verdichtungsverhältnisses
gewährleistet.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 einen
Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine in einer
ersten Einstellung des Verdichtungsverhältnisses;
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2 das
Detail II der Hubkolbenmaschine der 1;
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3 einen
Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine
in einer zweiten Einstellung des Verdichtungsverhältnisses;
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4 das
Detail IV der Hubkolbenmaschine der 3;
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5 eine
Verriegelungseinrichtung der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine in verscheiden
Einstellungen zur Verdeutlichung der Funktionswiese der Hubkolbenmaschine;
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6 eine
schematisierte Darstellung eines Ölkreislaufs der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine;
und
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7 ein
Detail des Ölkreislaufs
der 6.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 7 in
größerem Detail beschrieben.
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1 zeigt
einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine 10 im
Bereich eines nicht-dargestellten Zylinders bzw. Kolbens, wobei
der Kolben über
ein Pleuel 11 an einer Kurbelwelle 12 angelenkt
ist. Wie 1 entnommen werden kann, ist
das Pleuel 11 über
ein Pleuelauge 13 an einem Hubzapfen 14 der Kurbelwelle 12 angelenkt. Zwischen
dem Pleuelauge 13 des Pleuels 11 und dem Hubzapfen 14 ist,
wie insbesondere 2 entnommen werden kann, ein
hülsenartiger
Exzenter 15 positioniert. Über den hülsenartigen Exzenter 15 ist ein
Verdichtungsverhältnis
der Hubkolbenmaschine zwischen zwei Einstellungen veränderbar
bzw. einstellbar, wobei zwischen den zwei Verdichtungsverhältnissen
hin- und hergeschaltet werden kann. 1 und 2 zeigen
die Hubkolbenmaschine 10 bei gewähltem, hohem Verdichtungsverhältnis; 3 und 4 hingegen
zeigen die Hubkolbenmaschine 10 bei gewähltem, niedrigem Verdichtungsverhältnis.
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Um
zwischen diesen beiden Verdichtungsverhältnissen hin- und herschalten
zu können,
ist in das Pleuel 11 eine Verriegelungseinrichtung 16 integriert.
Die Verriegelungseinrichtung 16 ist, wie nachfolgend im
größerem Detail
beschrieben wird, hydraulisch-mechanisch betätigbar und ermöglicht so schnelle
sowie exakte Schaltvorgänge
zwischen einem hohen Verdichtungsverhältnis sowie einem niedrigen
Verdichtungsverhältnis
der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine 10.
Im Betreib der Hubkolbenmaschine 10 mit einem fest gewähltem Verdichtungsverhältnis ist
der hülsenartige
Exzenter 15 fest mit dem Pleuel 11 verriegelt.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung 16 unter
anderem zwei relativ zueinander verstellbare Sperrbolzen 17 und 18,
wobei zwischen den beiden Sperrbolzen 17 und 18 ein
erstes Federelement 19 positioniert ist. Das erste Federelement 19 drückt die
beiden Sperrbolzen 17 und 18 auseinander. Weiterhin
verfügt
die Verriegelungseinrichtung 16 über einen Steuerkolben 20,
der im gezeigten Ausführungsbeispiel
zweiteilig ausgebildet und zwischen dem Pleuelauge 13 und
den Sperrbolzen 17 und 18 positioniert ist. Zwischen
dem Pleuelauge 13 und dem Steuerkolben 20 greift
ein zweites Federelement 21 an. An einem Ende wird die
obige Konstruktion von einem Verschlussdeckel 22 verschlossen.
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Bei
der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses des nichtdargestellten
Kolbens wirken die Sperrbolzen 17 und 18 mit seitlichen
Flanschen 23 und 24 des hülsenartigen Exzenters 15 zusammen, nämlich mit
Innenflächen 25 bzw. 26 der
Flansche 23 bzw. 24, wobei die Innenflächen 25 und 26 – wie am besten 5 entnommen
werden kann – im
Sinne einer Kulissenführung
bzw. einer Kulissenbahn konturiert sind.
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So
zeigt 5 die Verrieglungseinrichtung 16, nämlich die
beiden Sperrbolzen 17 und 18, das erste Federelement 19 sowie
den Steuerkolben 20 der Verrieglungseinrichtung 16,
in unterschiedlichen Schaltzuständen
I, II, III, IV sowie V, wobei der Schaltzustand III dem Zustand
der 2 und damit der Einstellung eines hohen Verdichtungsverhältnisses
und der Schaltzustand V dem Zustand der 4 und damit
der Einstellung eines niedrigen Verdichtungsverhältnisses entspricht. Die Betätigung der Verrieglungseinrichtung 16 bzw.
der Sperrbolzen 17 und 18 zur Veränderung
des Verdichtungsverhältnisses
erfolgt durch Anlegen einer hydraulischen Druckdifferenz Δp an den
Steuerkolben 20. Hierzu sind in die Kurbelwelle 12,
den Hubkolben 14 der Kurbelwelle 12, den hülsenartigen
Exzenter 15 sowie das Pleuelauge 13 Ölleitungen 27, 28, 29 und 30 integriert, über welche
letztendlich die Druckdifferenz Δp
an den Steuerkolben 20 angelegt werden kann.
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Im
Zustand I der 5 liegt am Steuerkolben 20 der
Verrieglungseinrichtung 16 kein Differenzdruck, sondern
ein hydraulisches Druckgleichgewicht Δp = 0 an, wobei im Zustand I
der 5 die Verrieglungseinrichtung 16 ein
niedriges Verdichtungsverhältnis
für den
entsprechenden Kolben einstellt und in dieser Position die Drehbarkeit
des hülsenartigen Exzen ters 15 gegenüber dem
Pleuel in beiden Richtungen blockiert und so eine Verriegelung des
Exzenters 15 mit dem Pleuel 11 bewirkt. Soll nun
ausgehend vom Zustand I, der einem niedrigen Verdichtungsverhältnis entspricht,
auf ein hohes Verdichtungsverhältnis
umgeschaltet werden, so wird hierzu ein hydraulischer Differenzdruck
+Δp an den
Steuerkolben 20 der Verrieglungseinrichtung 16 angelegt. Wie
dem Zustand II der 5 entnommen werden kann, wird
durch Anlegen dieses Differenzdrucks +Δp der Sperrbolzen 17 entgegen
der Federkraft des ersten Federelements 19 aus einer entsprechenden Ausnehmung 31 des
Flansches 23 des Exzenters 15 herausbewegt und
in Richtung auf den zweiten Sperrbolzen 18 gedrückt. Der
zweite Sperrbolzen 18 liegt an der Kulissenführung des
gegenüberliegenden
Flansches 24 an. Die durch das Anlegen der Druckdifferenz
+Δp bewirkte
Verschiebung des Sperrbolzens 17 in Richtung auf den Sperrbolzen 18 ist
in 5 durch den Pfeil 32 visualisiert und
erfolgt in einer Richtung parallel zur Kurbelwellenachse. Der Sperrbolzen 17 gibt
dabei den hülsenartigen
Exzenter 15 auf seiner Seite frei, so dass sich derselbe
in Kurbelwellendrehrichtung relativ zum Pleuel 11 drehen
kann. Der gegenüberliegende
Sperrbolzen 18 sperrt die Drehbarkeit des Exzenters 15 relativ
zum Pleuel 11 in der Richtung entgegen der Kurbelwellendrehrichtung.
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Nach
Drehung des hülsenartigen
Exzenters 15 relativ zum Pleuel 11 in Kurbelwellendrehrichtung um
in etwa 180° stößt der Exzenter 15 mit
der im Bereich des Flansches 24 ausgebildeten Kulissenführung an
den Sperrbolzen 18 an, wobei der Sperrbolzen 18 bedingt
durch die Vorspannung des ersten Federelements 19 selbsttätig im Sinne
des Pfeils 33 in eine entsprechende Ausnehmung des Flansches 24 einschnappt
bzw. einrastet und die Drehbarkeit des Exzenters 15 relativ
zum Pleuel 11 blockiert. Nimmt der angelegte hydraulische
Differenzdruck wieder ab, so bewegt sich der Steuerkolben 20 mit den
beiden Sperrbolzen 17 und 18 wiederum in eine mittlere
Position, die dem Zustand der 1 ähnelt. Hierdurch
kann dann der Sperrbolzen 17 in die demselben zugeordnete
Kulissenführung
im Bereich des Flansches 23 einrasten und eine Rückdrehung
des Exzenters 15 verhindern. Der Sperrbolzen 18 wird aus
der Ausnehmung bzw. Rastöffnung
zurückgezogen,
sperrt aber immer noch die Drehung des Exzenters 15 relativ
zum Pleuel 11 in Kurbelwellenrichtung. Somit ist dann durch
Einsatz beider Sperrbolzen 17 und 18 die Drehbarkeit
des Exzenters 15 relativ zum Pleuel 11 vollständig blockiert
und der Exzenter 15 ist an das Pleuel 11 angekoppelt,
und zwar solange, bis wieder ein Differenzdruck in entgegengesetzter
Richtung aufgebracht wird.
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So
zeigt 5 mit den Zuständen
IV und V das Anlegen eines entgegengesetzten hydraulischen Differenzdrucks –Δp zur Überführung der
Verriegelungseinrichtung 16 vom Zustand III in den Zustand
V und damit zum Umschalten von einem hohen Verdichtungsverhältnis auf
ein niedriges Verdichtungsverhältnis.
Hierbei wird gemäß dem Zustand
IV der Sperrbolzen 18 im Sinne des Pfeils 34 unter
Vorspannung des ersten Federelements 19 in Richtung auf den
Sperrbolzen 17 gedrückt,
wobei der Sperrbolzen 17 bedingt durch die Vorspannung
des Federelements 19 in dem Zustand, in welchem derselbe
in den Bereich der entsprechenden Ausnehmung im Flansch 23 gelangt,
automatisch in diese Ausnehmung im Sinne des Pfeils 35 einrastet.
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Das
Betätigen
der Verriegelungseinrichtung 16 erfolgt demnach auf hydraulisch-mechanischem Weg,
wobei über
Anlegen einer hydraulischen Druckdifferenz eine hydraulische Entriegelung
der Sperrbolzen 17 bzw. 18 und eine hydraulische
Vorspannung des ersten Federelements 19 etabliert wird,
und wobei diese Vorspannung des ersten Federelements 19 anschließend zur
mechanischen Verriegelung der Sperrbolzen 17 bzw. 18 und
damit zur Durchführung des
eigentlichen Schaltvorgangs zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen
ausgenutzt wird.
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Erfindungsgemäß wird zur
Gewährleistung eines
ordnungsgemäßen Schaltvorgangs
zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen
bei Entriegelung des hülsenartigen
Exzenters 15 und damit bei Freigabe der Drehbarkeit des
Exzenters 15 relativ zum Pleuel 11 in Kurbelwellendrehrichtung,
die Drehbewegung des Exzenters 15 durch Aufbringen eines
zusätzlichen
Reibmoments zwischen dem Exzenter 15 und dem Hubzapfen 14 unterstützt. Hierzu
verfügt
die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine 10 über eine Kupplungseinrichtung 36.
Die Kupplungseinrichtung 36 erzeugt das zusätzliche
Reibmoment zwischen dem hülsenartigen
Exzenter 15 und dem Hubzapfen 14 lediglich bei
Anliegen eines hydraulischen Differenzdrucks Δp, um so den Schaltvorgang durch
eine geordnete Mitnahme des Exzenters 15 in Drehrichtung
der Kurbelwelle 12 zu unterstützen.
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Die
Kupplungseinrichtung 36 verfügt hierzu über in die Kurbelwelle 12 integrierte
Kupplungskolben 37. In die Kupplungskolben 37 sind
Ausnehmungen 38 integriert, die mit den Ölleitungen 27, 28, 29 und 30 in
Verbindung stehen. Wird über
die Ölleitungen 27, 28, 29 bzw. 30 ein
Differenzdruck Δp
angelegt, so wirkt dieser Differenzdruck unmittelbar auf die Kupplungskolben 37 und
bewirkt abhängig
vom Druckgefälle
eine Verschiebung der Kupplungskolben 37 in Axialrichtung,
nämlich
in Richtung der Kurbelwellenachse. Über sich an die jeweilige Kurbelwellenachse 37 anschließende Druckpilze 39 wird die
Bewegung des jeweiligen Kupplungsbolzens 37 auf den hülsenartigen
Exzenter 15 übertragen,
so dass sich dieser in Richtung der Kurbelwellenachse axial verschiebt
und vorzugsweise an einer der Kupplungsscheiben 40 (siehe 2 und 4)
zur Anlage kommt. Hierdurch wird eine definierte Mitnahme des hülsenartigen
Exzenters 15 in Kurbelwellendrehrichtung bei einem Schaltvorgang
zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen
realisiert.
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Wie
bereits mehrfach erwähnt,
erfolgt das Betätigen
der Sperrbolzen 17 und 18 der Verriegelungseinrichtung 16 zur
Durchführung
eines Schaltvorgangs zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen durch
Anlegen einer hydraulischen Druckdifferenz an den Steuerkolben 20 der
Verriegelungseinrichtung 16. Es liegt dabei im Sinne der
hier vorliegenden Erfindung, die hydraulische Druckdifferenz gegenüber dem
normalen Schmieröldruck
in der Kurbelwelle 12 nur kurzzeitig, nämlich während Durchführung der Schaltvorgänge zwischen
zwei Verdichtungsverhältnissen,
zu erzeugen sowie an dem Steuerkolben 20 anzulegen. Der
hydraulische Differenzdruck wird in einer Ausführungsform der Erfindung über einen Druckmodulator 41 bereitgestellt,
wobei 7 den Druckmodulator 41 in Alleindarstellung
und 6 den Druckmodulator 41 im Zusammenhang
mit einem Ölkreislauf 42 der
erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine 10 zeigt.
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Wie 6 entnommen
werden kann, zweigen von einer Ölleitung 43,
die Öl
von einem nicht dargestellten Ölfilter
in Richtung auf einen Zylinderkopf der Hubkolbenmaschine führt bzw.
leitet, zwei getrennte Ölversorgungsleitungen 44 und 45 ab.
Bei der Ölversorgungsleitung 44 handelt
es sich um die Versorgungsleitung für den normalen Schmieröldruck,
die über
die Ölleitungen 27 und 28 in
die Kurbelwelle 12 mündet.
Bei der Ölversorgungsleitung 45 handelt
es sich um die Versorgungsleitung, die über die Ölleitungen 29 und 30 in
die Kurbelwelle 12 der Hubkolbenmaschine 10 mündet und über welche
der modulierte Differenzdruck Δp
gegenüber
dem normalen Schmieröldruck
bereitgestellt wird. Der modulierte, hydraulische Differenzdruck Δp wird über den in
die Ölversorgungsleitung 45 integrierten
Druckmodulator 41 erzeugt, wobei hierzu ein Kol ben 46 in
einem Ölraum 47 auf-
und ab bewegt wird. Die Bewegung des Kolbens 46 wird über Elektromagnete 48 erzeugt,
wobei ein durch die Elektromagnete 48 bewegter Anker 49 unter
Zwischenschaltung eines Federelements 50 auf den Kolben 46 einwirkt.
Durch diesen Druckmodulator 41 kann auf einfache Art und Weise
dem normalen Schmieröldruck
ein Differenzdruck überlagert
werden, so dass die Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung 16 und
damit die Auslösung
eines Schaltvorgangs zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen
unabhängig
von Veränderungen des
Schmieröldrucks
zum Beispiel über
der Drehzahl der Hubkolbenmaschine ist.
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Wie 6 entnommen
werden kann, sind in beide Ölversorgungsleitungen 44 und 45 Drosselventile 51 und 52 integriert.
Dabei hat die Drossel 52 die Aufgabe, einen unerwünschten
Druckausgleich zum Schmierölsystem
der Hubkolbenmaschine zu verhindern und den modulierten Druck möglichst
vollständig über die Ölleitung 30 der
Kurbelwelle zuzuführen.
Im normalen Betrieb der Hubkolbenmaschine stellt sich über der
Drossel 52 jedoch eine Druckdifferenz infolge des Ölverbrauchs
im Schmierspalt der Kurbelwelle ein. Diese Druckdifferenz könnte am Steuerkolben 20 zu
einer Auslenkung führen.
Daher wird mittels der Drossel 51 in der Ölversorgungsleitung 44 ebenfalls
ein Druckabfall erzeugt, so dass sich am Steuerkolben 20 wieder
ein Druckgleichgewicht einstellt.
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In
einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform sind anstatt der
Drosselventile 51, 52 Schaltventile in den Ölversorgungsleitungen
angeordnet. Der Druckmodulator kann dabei entfallen. Zur Erzeugung
einer positiven Druckdifferenz in den Ölleitungen 29, 30 relativ
zu den Ölleitungen 27, 28 und damit
einer Schaltauslösung
in Richtung hohe Verdichtung wird das Schaltventil in der Ölversorgungsleitung 44 kurzzeitig
verschlossen. Der abfallende Öldruck
in den Leitungen 27, 28 bewirkt eine Bewegung des
Steuerkolbens nach rechts in 2 und damit den
gewünschten
Schaltvorgang. Ein Schaltvorgang in Richtung niedrige Verdichtung
wird sinngemäß durch
kurzzeitiges Verschließen
des Schaltventils in der Ölversorgungsleitung 45 ausgelöst. Durch
das Abschalten einer Versorgungsleitung steht der jeweils anderen
Versorgungsleitung ein höheres Ölangebot
von der Ölpumpe
zur Verfügung,
wodurch der Druck in dieser Leitung gegenüber dem Niveau bei Normalbetrieb
der Hubkolbenmaschine ansteigt. Die Schmierölversorgung des Lagers ist
also auch beim Umschaltvorgang gewährleistet. Außerdem ist
die Druckdifferenz am Steuerkolben 20 noch höher.
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Die
hier vorliegende Erfindung schlägt
demnach eine Hubkolbenmaschine mit mindestens einem Kolben vor,
wobei der Kolben über
ein Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden ist. Zwischen einem Pleuelauge
des Pleuels und einem Hubzapfen der Kurbelwelle ist ein hülsenartiger
Exzenter positioniert, der im regulären Betrieb der Hubkolbenmaschine
bei einem speziellen Verdichtungsverhältnis an den Pleuel gekoppelt
bzw. mit dem Pleuel verriegelt ist und sich demnach gegenüber der
Kurbelwelle dreht. Zur Verriegelung des hülsenartigen Exzenters mit dem
Pleuel ist in das Pleuelauge eine Verriegelungseinrichtung integriert.
Zur Durchführung
eines Schaltvorgangs zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen
ist durch eine hydraulische Differenzdruckansteuerung die Verriegelungseinrichtung,
welche zwei gegeneinander verschiebbare Sperrbolzen umfasst, derart
betätigbar,
dass ein Sperrbolzen die Verriegelung des hülsenartigen Exzenters löst und so
eine Drehung des Exzenters gegenüber
dem Pleuel in Richtung der Kurbelwellendrehrichtung zulässt. Die beiden
Sperrbolzen werden unter Vorspannung eines zwischen den Sperrbolzen
positionierten Federelements zusammengedrückt, wobei dann, wenn einer
der Sperrbolzen in den Bereich einer Ausnehmung einer der vom Exzenter bereitgestellten
Kulissenführungen
gelangt, bedingt durch die Vorspannung des Federelements dieser
Sperrbolzen automatisch in die entsprechende Ausnehmung in der Kulissenführung gedrückt wird,
um so den Exzenter wieder am Pleuel zu verriegeln. Die Entriegelung
der Sperrbolzen wird demnach hydraulisch ausgelöst, die Verriegelung derselben
erfolgt mechanisch über das
hydraulisch vorgespannte Federelement, welches zwischen den Sperrbolzen
positioniert ist. Der zur Entriegelung benötigte Differenzdruck wird über einen
Druckmodulator erzeugt und dem normalen Schmieröldruck überlagert. Um beim Schalten
den hülsenartigen
Exzenter definiert in Kurbelwellendrehrichtung mit dem Hubzapfen
der Kurbelwelle zu bewegen, wird durch den angelegten Differenzdruck
ein Reibmoment zwischen dem Hubzapfen der Kurbelwelle und dem Exzenter
aufgebaut. Hierzu ist eine Kupplungseinrichtung in die Kurbelwelle
integriert.
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Die
erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine ermöglicht auf
einfache und sichere Art und Weise ein Schalten zwischen zwei Verdichtungsverhältnissen,
ohne den Hub der Hubkolbenmaschine zu verändern.
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- 10
- Hubkolbenmaschine
- 11
- Pleuel
- 12
- Kurbelwelle
- 13
- Pleuelauge
- 14
- Hubzapfen
- 15
- Exzenter
- 16
- Verriegelungseinrichtung
- 17
- Sperrbolzen
- 18
- Sperrbolzen
- 19
- Federelement
- 20
- Steuerkolben
- 21
- Federelement
- 22
- Verschlussdeckel
- 23
- Flansch
- 24
- Flansch
- 25
- Innenfläche
- 26
- Innenfläche
- 27
- Ölleitung
- 28
- Ölleitung
- 29
- Ölleitung
- 30
- Ölleitung
- 31
- Ausnehmung
- 32
- Pfeil
- 33
- Pfeil
- 34
- Pfeil
- 35
- Pfeil
- 36
- Kupplungseinrichtung
- 37
- Kupplungskolben
- 38
- Ausnehmung
- 39
- Druckpilz
- 40
- Kupplungsscheibe
- 41
- Druckmodulator
- 42
- Ölkreislauf
- 43
- Ölleitung
- 44
- Ölversorgungsleitung
- 45
- Ölversorgungsleitung
- 46
- Kolben
- 47
- Ölraum
- 48
- Elektromagnet
- 49
- Anker
- 50
- Federelement
- 51
- Drossel
- 52
- Drossel