DE102010036555A1

DE102010036555A1 - Combustion engine with variable compression ratio, has axially adjustable ring provided on cylinder liner side that faces toward combustion chamber of cylinder for limiting combustion chamber, and adjusting units for axially adjusting ring

Info

Publication number: DE102010036555A1
Application number: DE102010036555A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heiler
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: DE102010036555B4

Abstract

The engine has a crankcase (2) with a cylinder liner (5) and a piston (6) that is guided into the cylinder liner. The liner is axially and immovably supported. An axially adjustable ring (8) is provided on a cylinder liner side facing toward a combustion chamber (4) of a cylinder, and limits the chamber. Adjusting units i.e. balls (22), axially adjust the ring. An annular space (24) is formed between the ring and the liner along axis direction of the liner for holding an operative connection with the ring. A groove (12) is arranged on an outer side of the liner for retaining the ring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis, wobei ein Kurbelgehäuse Zylinderlaufbuchsen und in diesem geführten Kolben aufweist.The invention relates to an internal combustion engine with variable compression ratio, wherein a crankcase cylinder liners and guided in this piston.

Grundsätzlich ist es bekannt, das Verdichtungsverhältnis einer Brennkraftmaschine mit Hilfe einer verschiebbaren Zylinderlaufbuchse zu verändern. Durch Verschiebung der Zylinderlaufbuchse lässt sich das Volumen des Brennraums verändern. Wird die Zylinderlaufbuchse in Richtung des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine axial verschoben, reduziert sich das Volumen des Brennraums mit der Folge eines größeren Verdichtungsverhältnisses. Wird hingegen die Zylinderlaufbuchse vom Zylinderkopf weg bewegt, vergrößert sich das Brennraumvolumen mit der Folge eines geringeren Verdichtungsverhältnisses. Das variable Verdichtungsverhältnis ist für einen besseren Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine von Bedeutung. Bei niedriger Drehzahl ist eine hohe Verdichtung, bei hoher Drehzahl eine niedrigere Verdichtung von Vorteil.In principle, it is known to change the compression ratio of an internal combustion engine with the aid of a displaceable cylinder liner. By moving the cylinder liner, the volume of the combustion chamber can be changed. If the cylinder liner axially displaced in the direction of the cylinder head of the internal combustion engine, the volume of the combustion chamber is reduced with the result of a larger compression ratio. If, however, the cylinder liner is moved away from the cylinder head, the combustion chamber volume increases, resulting in a lower compression ratio. The variable compression ratio is important for a better efficiency of the internal combustion engine. At low speed is a high compression, at high speed, a lower compression advantage.

Aus der DE 42 27 699 A1 ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, bei der zur variablen Einstellung des Verdichtungsverhältnisses die Zylinderlaufbuchse hydraulisch verschoben wird.From the DE 42 27 699 A1 an internal combustion engine of the aforementioned type is known in which the cylinder liner is moved hydraulically for variable adjustment of the compression ratio.

Aus der GB 193 948 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der das Verdichtungsverhältnis mittels einer mechanisch verschiebbaren Zylinderlaufbuchse verändert werden kann.From the GB 193,948 An internal combustion engine is known in which the compression ratio can be changed by means of a mechanically displaceable cylinder liner.

In der FR 2 668 201 A1 ist eine Brennkraftmaschine beschrieben, bei der das Verdichtungsverhältnis durch eine mechanische Verstellung der Zylinderlaufbuchse veränderbar ist.In the FR 2 668 201 A1 an internal combustion engine is described in which the compression ratio is variable by a mechanical adjustment of the cylinder liner.

Darüber hinaus ist in der DE 44 17 309 A1 eine Brennkraftmaschine mit einer Verdichtungssteuerung beschrieben, bei der zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eine Zu- bzw. Abschaltung von Zusatzvolumina im Brennraum vorgesehen ist. Hierzu sind die Zusatzvolumina in Gestalt von Umfangsvertiefungen in einen Schieber integriert, sodass je nach Stellung des Schiebers ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis im Brennraum eingestellt wird.In addition, in the DE 44 17 309 A1 describes an internal combustion engine with a compression control, in which for the variation of the compression ratio, an activation or deactivation of additional volumes is provided in the combustion chamber. For this purpose, the additional volumes in the form of circumferential recesses are integrated in a slide, so that depending on the position of the slide, a specific compression ratio is set in the combustion chamber.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass in Bezug auf den jeweiligen Zylinder, baulich einfach eine variable Einstellung des Verdichtungsverhältnisses möglich ist und die zu verstellende Masse relativ klein ist.Object of the present invention is to develop an internal combustion engine of the type mentioned so that in terms of the respective cylinder, structurally simple, a variable adjustment of the compression ratio is possible and the mass to be adjusted is relatively small.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die jeweilige Zylinderlaufbuchse axial unverschieblich gelagert ist und auf ihrer dem Brennraum dieses Zylinders zugewandten Seite ein den Brennraum begrenzender Ring angeordnet ist, sowie Mittel zum axialen Verstellen des Rings vorgesehen sind.The object is achieved in that the respective cylinder liner is mounted axially immovable and on its side facing the combustion chamber of this cylinder a combustion chamber limiting ring is arranged, and means are provided for axially adjusting the ring.

Es ist somit nicht die Zylinderlaufbuchse axial zu verstellen, um das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine zu verändern, sondern es muss nur der Ring in Axialrichtung der Zylinderlaufbuchse relativ zu dieser verstellt werden. Der Ring weist eine wesentlich geringere Erstreckung und damit geringere Masse auf als eine Zylinderlaufbuchse.It is therefore not to adjust the cylinder liner axially to change the compression ratio of the internal combustion engine, but it must only be adjusted relative to the ring in the axial direction of the cylinder liner. The ring has a much smaller extension and thus lower mass than a cylinder liner.

Wird der Ring in Richtung des Zylinderkopfs bewegt, reduziert sich das Volumen des Brennraums, mit der Folge eines höheren Verdichtungsverhältnisses. Wird der Ring vom Zylinderkopf weg bewegt, erhöht sich das Volumen des Brennraums, mit der Folge der Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses.Moving the ring in the direction of the cylinder head reduces the volume of the combustion chamber, resulting in a higher compression ratio. Moving the ring away from the cylinder head increases the volume of the combustion chamber, resulting in a reduction of the compression ratio.

Baulich besonders einfach ist die Brennkraftmaschine im Bereich der Zylinderlaufbuchse und des Rings ausgebildet, wenn die Zylinderlaufbuchse im Bereich des dem Brennraum zugewandten Endes eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Rings aufweist. Vorzugsweise ist diese Nut so gestaltet, dass sie nicht nur zum Zylinderkopf hin offen ist, sondern auch nach radial außen, somit zum Motorblock, in dem die Zylinderlaufbuchse gelagert ist.Structurally particularly simple, the internal combustion engine in the region of the cylinder liner and the ring is formed when the cylinder liner in the region of the combustion chamber facing the end has a circumferential groove for receiving the ring. Preferably, this groove is designed so that it is not only open to the cylinder head, but also radially outward, thus to the engine block in which the cylinder liner is mounted.

Zweckmäßig weist die Nut im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf und es weist der Ring gleichfalls im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf. Ist die axiale Erstreckung des Rings größer als die axiale Erstreckung der Nut, können besonders vorteilhaft die Mittel zur axialen Verstellung des Rings zwischen dem Ring und dem Nutgrund angeordnet werden. Die Verstellung des Rings kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen. Unter diesem Aspekt sind die Mittel zum axialen Verstellen des Rings insbesondere mechanisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch wirksam. Die Verstellung des Rings kann ausschließlich hydraulisch erfolgen, beispielsweise mittels Motoröl der Brennkraftmaschine oder aber auch ausschließlich mechanisch, wie dies bei Verstelleinrichtungen für Einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen der Fall ist. Andererseits sind kombinierte Wirkungsweisen, wie mechanisch-elektrisch oder mechanisch-hydraulisch denkbar.Suitably, the groove has a substantially rectangular cross section and it also has the ring substantially a rectangular cross section. If the axial extent of the ring is greater than the axial extent of the groove, the means for axial adjustment of the ring between the ring and the groove base can be arranged particularly advantageously. The adjustment of the ring can be done in different ways. In this aspect, the means for the axial adjustment of the ring are in particular mechanically and / or electrically and / or hydraulically effective. The adjustment of the ring can be done exclusively hydraulically, for example by means of engine oil of the internal combustion engine or else only mechanically, as is the case with adjusting devices for injection pumps of internal combustion engines. On the other hand, combined modes of action, such as mechanical-electrical or mechanical-hydraulic conceivable.

Unter dem Aspekt einer hydraulischen Verstellung des Ringes, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn zwischen dem Ring und der Zylinderlaufbuchse ein die Funktion einer Druckkammer aufweisender Raum zur Aufnahme von Motoröl ausgebildet ist, wobei die Mittel zum axialen Verstellen des Rings Motoröl in die Druckkammer fördern. In diesem Fall ist der Ring schwimmend gelagert und die Druckkammer nach außen hin abgedichtet. Mittels des Motoröls, das über eine Förderpumpe den relevanten Schmierstellen der Brennkraftmaschine und auch der Druckkammer zugefördert wird, lässt sich der Ring in Richtung des Zylinderkopfes im Sinne einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses verstellen. Die Rückstellung des Ringes erfolgt vorzugsweise über den auf den Ring einwirkenden Verdichtungsdruck im Brennraum. Es ist nur notwendig, die Versorgung von Motoröl unter Druck zu unterbrechen und eine Abförderung des Motoröls aus der Druckkammer unter Einwirkung des Verdichtungsdrucks zu ermöglichen.From the aspect of a hydraulic adjustment of the ring, it is considered to be particularly advantageous if between the ring and the cylinder liner a function of a pressure chamber exhibiting space for receiving engine oil is formed, the means for axially adjusting the ring promote engine oil in the pressure chamber , In this case, the ring is floating and sealed the pressure chamber to the outside. By means of the engine oil, which via a feed pump the relevant lubrication points of the internal combustion engine and the pressure chamber is fed, the ring can be adjusted in the direction of the cylinder head in the sense of increasing the compression ratio. The provision of the ring is preferably carried out via the compression pressure acting on the ring in the combustion chamber. It is only necessary to interrupt the supply of engine oil under pressure and to allow a discharge of the engine oil from the pressure chamber under the influence of the compression pressure.

Als bevorzugt wird ferner eine mechanische Verstellung des Rings angesehen. Der Ring ist insbesondere über ein Gewinde in der Laufbuchse gelagert und es dienen die Mittel zum axialen Verstellen des Rings dem Drehen des Rings relativ zur Laufbuchse. Durch Verdrehen des Rings relativ zur Laufbuchse verlagert sich der Ring somit in Axialrichtung der Laufbuchse zwecks Erhöhung oder Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses. Insbesondere findet ein Gewinde mit einer relativ großen Steigung Verwendung, um so bei Drehung des Ringes um einen gewissen Winkel eine relativ große Axialverschiebung des Ringes zu erzielen.Further preferred is a mechanical adjustment of the ring. The ring is in particular mounted via a thread in the bushing and it serve the means for axially adjusting the ring to rotate the ring relative to the liner. By rotating the ring relative to the bushing, the ring thus displaces in the axial direction of the bushing in order to increase or reduce the compression ratio. In particular, a thread with a relatively large pitch is used so as to achieve a relatively large axial displacement of the ring upon rotation of the ring by a certain angle.

Die Verstellung kann durchaus auch mechanisch-hydraulisch erfolgen, indem hydraulisch der Ring gedreht wird und die Verstellung des Ringes axial bezüglich der Laufbuchse über das Gewinde zwischen Ring und Laufbuchse erfolgt.The adjustment can also be done mechanically-hydraulically by the ring is hydraulically rotated and the adjustment of the ring takes place axially with respect to the bushing via the thread between the ring and bushing.

Bei Verwendung eines Gewindes ist durchaus auch eine elektrische Verdrehung des Ringes möglich.When using a thread is quite an electrical rotation of the ring possible.

Ausschließlich elektrisch kann ein Ring ohne Gewinde beispielsweise durch magnetisch wirksame Mittel axial verstellt werden.Only electrically, a ring without thread, for example, be adjusted axially by magnetically active means.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele, ohne auf diese beschränkt zu sein.Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the accompanying drawings and the description of the reproduced in the drawings embodiments, without being limited thereto.

Es zeigt in vereinfachter Darstellung:It shows in a simplified representation:

1 ein Schnitt durch die Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylinders, veranschaulicht im Längsmittelschnitt der Zylinderlaufbuchse für eine erste Ausführungsform von Laufbuchse und mechanisch bezüglich dieser axial verstellbarem Ring, 1 a section through the internal combustion engine in the region of a cylinder, illustrated in the longitudinal center section of the cylinder liner for a first embodiment of liner and mechanically with respect to this axially adjustable ring,

2 eine Ansicht gemäß Pfeil II in 1, veranschaulicht über einen Halbkreisabschnitt des Zylinders, 2 a view according to arrow II in 1 FIG. 12 illustrates a semicircular section of the cylinder,

3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit hydraulischer Verstellung des Ringes, veranschaulicht für den Bereich von Zylinderlaufbuchse und Ring, 3 a second embodiment of the invention with hydraulic adjustment of the ring, illustrated for the range of cylinder liner and ring,

4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit mechanischer oder elektro-mechanischer Verstellung des Rings, veranschaulicht für den Bereich von Zylinderlaufbuchse und Ring. 4 a third embodiment of the invention with mechanical or electro-mechanical adjustment of the ring, illustrated for the range of cylinder liner and ring.

Veranschaulicht ist in der 1 die Brennkraftmaschine für den Bereich eines Zylinders der mehrzylindrischen Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine im Bereich des Zylinders im erfindungsgemäßen Sinne ausgebildet ist.Illustrated in the 1 the internal combustion engine for the region of a cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is formed in the region of the cylinder in the sense of the invention.

Gezeigt ist, nur in den zugewandten Teilbereichen, ein Zylinderkopf 1 und ein Kurbelgehäuse 2 mit zwischen diesen angeordneter Zylinderkopfdichtung 3. Auf der dem Kurbelgehäuse 2 zugewandten Seite ist der Zylinderkopf 1 mit einem Brennraum 4 versehen. Dem Brennraum 4 zugeordnete, bei einer Kolben-Kraftmaschine übliche Bauteile, wie Einlasskanal mit Einlassventil, Auslasskanal mit Auslassventil, Einspritzdüse, Zündkerze und dergleichen sind nicht veranschaulicht, da diese Bauteile für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich sind.Shown is, only in the facing sections, a cylinder head 1 and a crankcase 2 with between them arranged cylinder head gasket 3 , On the crankcase 2 facing side is the cylinder head 1 with a combustion chamber 4 Mistake. The combustion chamber 4 associated, common in a piston engine components such as intake passage with inlet valve, exhaust passage with exhaust valve, injector, spark plug and the like are not illustrated, since these components for the understanding of the present invention are not essential.

Das Kurbelgehäuse 2 weist im Bereich des jeweiligen Zylinders eine Zylinderlaufbuchse 5 auf, die unter dem Aspekt der erfindungsgemäßen Ausbildung der Brennkraftmaschine nicht axial verschieblich, sondern stationär im Kurbelgehäuse 2 gelagert ist. Die Niveaus von Kurbelgehäuse 2 und Zylinderlaufbuchse 5 auf deren dem Zylinderkopf 1 zugewandten Seite stimmen überein.The crankcase 2 has a cylinder liner in the region of the respective cylinder 5 on, in the aspect of the inventive design of the internal combustion engine is not axially displaceable, but stationary in the crankcase 2 is stored. The levels of crankcase 2 and cylinder liner 5 on the cylinder head 1 facing side match.

Die Zylinderlaufbuchse 5 dient der Führung des dem Zylinder zugeordneten Kolbens 6 der Brennkraftmaschine. Zwei Kolbenringe 7 kontaktieren die Zylinderlaufbuchse 5.The cylinder liner 5 serves to guide the piston associated with the cylinder 6 the internal combustion engine. Two piston rings 7 contact the cylinder liner 5 ,

Die axial unverschieblich im Kurbelgehäuse 2 gelagerte Zylinderlaufbuchse 5 nimmt auf ihrer dem Brennraum 4 zugewandten Seite einen den Brennraum 4 begrenzenden, axial verstellbaren Ring 8 auf. Kurbelgehäuseseitig begrenzen somit, bezogen auf die Darstellung des Kolbens 6 im oberen Totpunkt gemäß 1, die Kolbenstirnfläche 9, die Stirnfläche 10 der Zylinderlaufbuchse 5 und die Stirnfläche 11 des Ringes 8 den Brennraum 4. Durch die Position dieser Stirnflächen 9, 10 und 11 ist im oberen Totpunkt des Kolbens 6 somit das maximale Verdichtungsverhältnis dieses Zylinders vorgegeben.The axially immovable in the crankcase 2 mounted cylinder liner 5 takes on her the combustion chamber 4 one side facing the combustion chamber 4 limiting, axially adjustable ring 8th on. Crankcase side thus limit, based on the representation of the piston 6 in top dead center according to 1 , the piston end face 9 , the face 10 the cylinder liner 5 and the frontal area 11 of the ring 8th the combustion chamber 4 , By the position of these faces 9 . 10 and 11 is at top dead center of the piston 6 Thus, the maximum compression ratio of this cylinder specified.

Das maximale Verdichtungsverhältnis lässt sich durch axiale Verstellung des Ringes 8, somit Verstellung des Ringes in Richtung des Doppelpfeils A verändern. Hierzu ist bei der Ausführungsform gemäß der 1 die Laufbuchse 5 im Bereich des dem Brennraum zugewandten Endes, auf ihrer Außenseite, mit einer umlaufenden Nut 12 zur Aufnahme des Rings 8 versehen. Im Bereich der Nut 12 ist die Zylinderlaufbuchse 5 mit einem Außengewinde 13 versehen, die mit einem Innengewinde 14 des Rings 8 zusammenwirkt. Durch Drehen des Ringes um die Längsmittelachse 15 der Zylinderlaufbuchse 5 lässt sich der Ring 8 in Richtung des Doppelpfeils A in Richtung des axialen Nutgrundes in der Nut 12 eindrehen oder in entgegengesetzter Richtung in die in 1 veranschaulichte strichlierte Position herausdrehen, womit das Volumen des Brennraums 4 vergrößert bzw. verkleinert wird. Eine Vergrößerung des Volumens bedingt eine Verringerung des maximalen Verdichtungsverhältnisses, eine Verkleinerung des Volumens eine Vergrößerung des maximalen Verdichtungsverhältnisses.The maximum compression ratio can be achieved by axial adjustment of the ring 8th , thus changing adjustment of the ring in the direction of the double arrow A. For this purpose, in the embodiment according to the 1 the bushing 5 in the region of the end facing the combustion chamber, on their Outside, with a circumferential groove 12 for receiving the ring 8th Mistake. In the area of the groove 12 is the cylinder liner 5 with an external thread 13 provided with an internal thread 14 of the ring 8th interacts. By turning the ring around the longitudinal central axis 15 the cylinder liner 5 lets the ring 8th in the direction of the double arrow A in the direction of the axial groove bottom in the groove 12 screw in or in the opposite direction in the in 1 illustrated dashed position unscrew, bringing the volume of the combustion chamber 4 is increased or decreased. An increase in the volume causes a reduction in the maximum compression ratio, a reduction in the volume an increase in the maximum compression ratio.

Nicht näher veranschaulicht sind die Mittel zum axialen Verstellen des Ringes 8. Diese Mittel, die durch Drehen des Ringes 8 die axiale Verstellung des Ringes 8 herbeiführen, sind insbesondere mechanisch, elektrisch oder hydraulisch wirkend. Sie sind insbesondere im Kurbelgehäuse 2 gelagert und wirken mit dem Ring 8 zusammen. Der Ring 8 ist radial innen, somit zur Zylinderlaufbuchse 5, und radial außen, somit zum Kurbelgehäuse 2 abgedichtet, sodass der axial zwischen Ring 8 und Zylinderlaufbuchse 9 befindliche Raum 24 der Nut 2 nicht als Verdichtungsraum unter dem Aspekt des maximalen Verdichtungsverhältnisses wirksam wird.Not illustrated in detail are the means for the axial adjustment of the ring 8th , These funds, by turning the ring 8th the axial adjustment of the ring 8th bring about, are in particular mechanically, electrically or hydraulically acting. They are especially in the crankcase 2 stored and work with the ring 8th together. The ring 8th is radially inside, thus to the cylinder liner 5 , and radially outside, thus to the crankcase 2 sealed so that the axial between ring 8th and cylinder liner 9 located room 24 the groove 2 is not effective as a compression space under the aspect of the maximum compression ratio.

2 zeigt die erfindungsrelevanten Bauteile der Brennkraftmaschine, vom Brennraum 4 gesehen. 2 shows the invention-relevant components of the internal combustion engine, from the combustion chamber 4 seen.

Bei der Ausführungsform nach der 3 weist die Zylinderlaufbuchse 5 keine Nut 12 zur Aufnahme des Ringes 8 auf, sondern es schließt sich der Ring 8 axial an das dem Brennraum 4 zugewandte Ende der Zylinderlaufbuchse 5 an. Zwischen dieser und dem Ring ist ein Ölraum 16 gebildet. Radial innen und außen ist der Ring 8 mit Dichtringen 17 versehen, die mit dem Kolben 6 in dessen oberer Totpunktposition sowie mit dem Kurbelgehäuse 2 zusammenwirken. Dem ringförmigen Ölraum 16 wird über entsprechende Zuführ/Abführbohrungen im Kurbelgehäuse 2, die nicht veranschaulicht sind, Motoröl zugeführt bzw. abgeführt. Bei Zuführung des Motoröls in den Ölraum 16 wird der Ring 8 axial verstellt, in Richtung von der Zylinderlaufbuchse 5 weg, sodass sich das maximale Verdichtungsverhältnis erhöht. Die Rückverschiebung des Rings 8 erfolgt vorzugsweise nach dem Zünden des Gemisches im Brennraum 4 durch den Verbrennungsdruck.In the embodiment of the 3 has the cylinder liner 5 no groove 12 for receiving the ring 8th on, but it closes the ring 8th axially to the combustion chamber 4 facing end of the cylinder liner 5 at. Between this and the ring is an oil room 16 educated. Radially inside and outside is the ring 8th with sealing rings 17 provided with the piston 6 in its upper dead center position and with the crankcase 2 interact. The annular oil chamber 16 is via appropriate supply / discharge holes in the crankcase 2 , which are not illustrated, engine oil supplied or discharged. When the engine oil is fed into the oil chamber 16 becomes the ring 8th axially adjusted, in the direction of the cylinder liner 5 away, so that the maximum compression ratio increases. The return shift of the ring 8th is preferably carried out after the ignition of the mixture in the combustion chamber 4 by the combustion pressure.

Vorzugsweise ist auf der dem Ring 8 zugewandten Seite des Ölraums 16 noch zusätzlich ein Dichtring 18 vorgesehen, der den Ölraum 16 radial nach innen und außen abdichtet. Der Dichtring 18 besteht vorzugsweise aus Teflon ist damit besonders hitzebeständig.Preferably, on the the ring 8th facing side of the oil chamber 16 additionally a sealing ring 18 provided, the oil room 16 seals radially inwards and outwards. The sealing ring 18 is preferably made of Teflon is therefore particularly heat resistant.

Die Steuerung des Öldrucks im Ölraum 16 erfolgt beispielsweise durch ein elektromagnetisches Ventil, das den Zufluss von Motoröl zum Ölraum 16 bzw. den Abfluss aus dem Ölraum 16 steuert.The control of the oil pressure in the oil room 16 For example, by an electromagnetic valve, the inflow of engine oil to the oil chamber 16 or the drain from the oil room 16 controls.

Bei der Ausführungsform nach 4 erfolgt eine mechanische oder elektromechanische axiale Verstellung des Rings 8. Entsprechend der Ausführungsform nach der 3 ist der Ring 8 in der axialen Verlängerung der Zylinderlaufbuchse 5 angeordnet, wobei aber die zugewandten Flächen 19 und 20 von Zylinderlaufbuchse 5 und Ring 8 nach radial innen konisch zulaufend angeordnet sind und den Raum 24 bilden. Radial angeordnete Stellglieder, die als Stangen 21 ausgebildet sind, sind im Bereich ihres radial inneren Endes mit Kugeln 22 versehen. Beim radial synchronen Einfahren der Stangen 21 kontaktieren die Kugeln 22 die Fläche 20 des Ringes 8 und bedingen hierdurch ein axiales Verstellen des Ringes 8 in Richtung des Zylinderkopfes 1, somit im Sinne einer Erhöhung der maximalen Verdichtungsverhältnisse. Die jeweilige Kugel 22 stützt sich hierbei auf der Fläche 19 der Zylinderlaufbuchse 5 ab, sodass nicht die Stangen 21 die Verdichtungskräfte aufnehmen müssen, sondern die Kraft über den Ring 8 und die Kugeln 22 in die Zylinderlaufbuchse 5 eingeleitet wird. Radial abgedichtet ist der zwischen den beiden Flächen 19 und 20 gebildete Ringraum 24 im Bereich jeder Stange 21 mittels eines Dichtrings 23, der vorzugsweise aus Teflon besteht.In the embodiment according to 4 there is a mechanical or electromechanical axial adjustment of the ring 8th , According to the embodiment of the 3 is the ring 8th in the axial extension of the cylinder liner 5 arranged, but with the facing surfaces 19 and 20 from cylinder liner 5 and ring 8th are arranged tapered radially inward and the space 24 form. Radially arranged actuators acting as rods 21 are formed, are in the region of its radially inner end with balls 22 Mistake. With radially synchronous retraction of the rods 21 contact the balls 22 the area 20 of the ring 8th and thereby cause an axial adjustment of the ring 8th in the direction of the cylinder head 1 , thus in the sense of increasing the maximum compression ratios. The respective ball 22 relies on the surface 19 the cylinder liner 5 off, so not the rods 21 must absorb the compression forces, but the force on the ring 8th and the balls 22 into the cylinder liner 5 is initiated. Radially sealed is the between the two surfaces 19 and 20 formed annulus 24 in the area of each pole 21 by means of a sealing ring 23 which preferably consists of Teflon.

Die axiale Verstellung des Ringes 8 erfolgt entweder ausschließlich mechanisch, durch mechanisches Verfahren der Stangen 21 oder aber elektromechanisch, indem die Stangen 21 mittels eines elektrischen Stellgliedes, beispielsweise elektromotorisch oder magnetisch verstellt werden.The axial adjustment of the ring 8th takes place either exclusively mechanically, by mechanical operation of the rods 21 or else electromechanically by the rods 21 be adjusted by means of an electric actuator, such as electric motor or magnetically.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt das Zurückverschieben des Rings 8 bei radial nach außen zurückgefahrenen Stangen 21, bevorzugt durch den Verbrennungsdruck.Also in this embodiment, the shifting back of the ring takes place 8th with rods moved back radially outward 21 , preferably by the combustion pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zylinderkopfcylinder head
22: Kurbelgehäusecrankcase
33: ZylinderkopfdichtungCylinder head gasket
44: Brennraumcombustion chamber
55: ZylinderlaufbuchseCylinder liner
66: Kolbenpiston
77: Kolbenringpiston ring
88th: Ringring
99: Stirnfläche KolbenFace piston
1010: Stirnfläche ZylinderlaufbuchseFace of cylinder liner
1111: Stirnfläche RingFace ring
1212: Nutgroove
1313: Außengewindeexternal thread
1414: Innengewindeinner thread
1515: LängsmittelachseLongitudinal central axis
16 16: Ölraumoil space
1717: Dichtringseal
1818: Dichtringseal
1919: Flächearea
2020: Flächearea
2121: Stangepole
2222: KugelBullet
2323: Dichtringseal
2424: Raumroom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4227699 A1 [0003]
GB 193948 [0004]
FR 2668201 A1 [0005]
DE 4417309 A1 [0006]

Claims

Internal combustion engine with variable compression ratio, wherein a crankcase ( 2 ) Cylinder liners ( 5 ) and in this guided piston ( 6 ), characterized in that the respective cylinder liner ( 5 ) is mounted axially immovable and on its the combustion chamber ( 4 ) facing this cylinder a the combustion chamber ( 4 ) limiting ring ( 8th ), as well as means ( 16 . 22 ) for axial adjustment of the ring ( 8th ) are provided.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that between the ring ( 8th ) and the cylinder liner ( 5 ), in the axial direction of the cylinder liner ( 5 ), a room ( 16 . 24 ) for receiving in operative connection with the ring ( 8th ) means ( 16 . 22 ) for axial adjustment of the ring ( 8th ) is formed.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cylinder liner ( 5 ) in the area of the combustion chamber ( 4 ) facing end a circumferential groove ( 12 ) for receiving the ring ( 8th ) having.

Internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the groove ( 12 ) on the outside of the cylinder liner ( 5 ) is arranged.

Internal combustion engine according to claim 3 or 4, characterized in that the groove ( 12 ) and the ring ( 8th ) have a substantially rectangular cross-section.

Internal combustion engine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the axial extent of the ring ( 8th ) is less than the axial extent of the groove ( 12 ) and means for axially adjusting the ring ( 8th ) between the ring ( 8th ) and the groove bottom are arranged.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the means for axially adjusting the ring ( 8th ) are mechanically and / or electrically and / or hydraulically effective.

Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that between the ring ( 8th ) and the cylinder liner ( 5 ) a room ( 16 ) is formed for receiving engine oil, wherein the means for the axial adjustment of the ring ( 8th ) Engine oil into the oil room ( 16 ).

Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the ring ( 8th ) via a thread ( 13 . 14 ) in the cylinder liner ( 5 ) and the means for axial adjustment of the ring ( 8th ) The ring ( 8th ) relative to the cylinder liner ( 5 ) rotate.

Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the means for axially adjusting the ring are magnetically effective.