DE102011017212A1

DE102011017212A1 - Crankshaft drive for a reciprocating engine having at least one variably adjustable compression ratio

Info

Publication number: DE102011017212A1
Application number: DE201110017212
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Betsch Jochen; Dr.-Ing. Fieweger Klaus; Dipl.-Ing. Finkbeiner Hansjörg; Dipl.-Ing. Klaus (FH) Huber; Gernot Kurtzer; Dipl.-Ing. Schmid Jörn; Dipl.-Ing. Schröer Dietmar; Dipl.-Ing. Gaisberg-Helfenberg Alexander von
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-10-18
Also published as: WO2012139612A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb (10) für eine, wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine, mit wenigstens einem Hebelelement (14), welches eine Lageraufnahme (24) aufweist, über welche das Hebelelement (14) an einem Hubzapfen (28) einer Kurbelwelle (12) des Kurbeltriebs (10) relativ zu dem Hubzapfen (28) drehbar zu lagern ist und welches an wenigstens einer Lagerstelle (30, 38) über einen Bolzen (36, 44) mit einem Pleuel (46, 52) des Kurbeltriebs (10) gelenkig verbunden ist, wobei der Bolzen (36, 44) relativ zu dem Hebelelement (14) oder dem Pleuel (46, 52) fest mit diesem verbunden ist.The invention relates to a crank drive (10) for a reciprocating piston engine with at least one variably adjustable compression ratio, with at least one lever element (14) which has a bearing receptacle (24) via which the lever element (14) on a crank pin (28) of a crankshaft (12) of the crank drive (10) is to be mounted rotatably relative to the crank pin (28) and which is to be mounted on at least one bearing point (30, 38) via a bolt (36, 44) with a connecting rod (46, 52) of the crank drive (10 ) is articulated, the bolt (36, 44) being firmly connected to the lever element (14) or the connecting rod (46, 52) relative to the latter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb für eine wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a crank mechanism for at least one variably adjustable compression ratio having reciprocating engine specified in the preamble of claim 1. Art.

Die DE 60 2004 009 253 T2 offenbart eine Kolben-Kurbelvorrichtung mit Mehrfach-Koppel für eine Brennkraftmaschine, welche eine Kurbelwelle aufweist, die einen Kurbelbolzen und ein Paar von miteinander durch den Kurbelbolzen verbundene Kurbelscheiben enthält. Die Brennkraftmaschine weist ein Oberflächenpaar auf, welches auf den Kurbelscheiben gebildet ist, um in einer Richtung einer Mittelachse des Kurbelbolzens einander gegenüber zu hegen. Es ist eine erste Koppel vorgesehen, die schwenkbar an dem Kurbelbolzen gelagert ist. Darüber hinaus ist eine zweite Koppel vorgesehen, welche mit der ersten Koppel gekuppelt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Verbindungsbolzen, welcher gleitbar in einem Raum zwischen den Oberflächen derart angeordnet ist, dass die axialen Endoberflächen des Verbindungsbolzens den Oberflächen gegenüberliegend sind, wobei der Verbindungsbolzen die erste Koppel und die zweite Koppel verbindet, um eine relative Schwenkbewegung der ersten Koppel und der zweiten Koppel relativ zueinander zu gestatten. Dabei ist der Verbindungsbolzen um den Kurbelbolzen bewegbar, um eine kreisförmige Spur zu bilden.The DE 60 2004 009 253 T2 discloses a multiple-piston piston crank mechanism for an internal combustion engine having a crankshaft including a crank pin and a pair of crank disks interconnected by the crank pin. The internal combustion engine has a surface pair formed on the crank disks so as to be opposed to each other in a direction of a center axis of the crank pin. It is provided a first coupling, which is pivotally mounted on the crank pin. In addition, a second coupling is provided, which is coupled to the first coupling. The internal combustion engine includes a connecting bolt slidably disposed in a space between the surfaces such that the axial end surfaces of the connecting bolt are opposed to the surfaces, the connecting bolt connecting the first coupling and the second coupling to provide relative pivotal movement of the first coupling and the first coupling allow second coupling relative to each other. In this case, the connecting bolt is movable about the crank pin to form a circular track.

Es ist vorgesehen, dass das auf den Kurbelscheiben gebildete Oberflächenpaar ein Paar von Druckoberflächen aufweist, die sich entlang der kreisförmigen Spur, welche durch den Verbindungsbolzen und die Endoberfläche des Verbindungsbolzens gebildet ist, erstrecken, wobei die Druckoberfläche in gegenseitigen Kontakt kommen, um den Verbindungsbolzen am Herausfallen aus dem Raum zwischen den Druckoberflächen zu hindern. Der Verbindungsbolzen ist dabei vollständig-schwimmend gelagert.It is envisaged that the pair of surfaces formed on the crank disks has a pair of pressure surfaces extending along the circular track formed by the connecting bolt and the end surface of the connecting bolt, the pressure surfaces coming into mutual contact with each other around the connecting bolt To prevent falling out of the space between the printing surfaces. The connecting bolt is stored completely floating.

Die EP 1 180 588 B1 offenbart eine Kolben-Kurbel-Vorrichtung einer hin- und hergehenden Brennkraftmaschine, welche einen Kolben enthält, der entlang eines Hubes in dem Motor bewegbar ist. Darüber hinaus ist ein Kolbenbolzen und eine Kurbelwelle vorgesehen, die die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in eine drehende Bewegung verändert. Die Kurbelwelle hat einen Kurbelbolzen. Die Kolben-Kurbel-Vorrichtung weist eine obere Verbindung auf, welche an einem Ende mit dem Kolben über den Kolbenbolzen verbunden ist. Die Kolben-Kurbel-Vorrichtung weist ferner eine untere Verbindung auf, die mit dem anderen Ende der oberen Verbindung über einen ersten Verbindungsbolzen und mit dem Kurbelbolzen verbunden ist. Es ist eine Steuerverbindung vorgesehen, welche mit einem Ende der unteren Verbindung über einen Verbindungsbolzen verbunden ist, und welche an seinem anderen Ende zu einem Körper des Motors gedreht ist, um eine oszillierende Bewegung der Steuerverbindung an dem Körper des Motors zu gestatten.The EP 1 180 588 B1 discloses a piston-crank apparatus of a reciprocating internal combustion engine which includes a piston which is movable along a stroke in the engine. In addition, a piston pin and a crankshaft is provided, which changes the reciprocating movement of the piston in a rotating movement. The crankshaft has a crank pin. The piston-crank device has an upper connection, which is connected at one end to the piston via the piston pin. The piston-crank apparatus further has a lower connection which is connected to the other end of the upper connection via a first connecting bolt and with the crank pin. There is provided a control link which is connected to one end of the lower link via a connecting bolt and which is turned at its other end to a body of the motor to allow an oscillating movement of the control link to the body of the motor.

Die Kolben-Kurbel-Vorrichtung weist darüber hinaus ein Dreieck auf, das durch drei Liniensegmente gebildet wird, nämlich durch ein erstes Liniensegment, eine Mitte des Kurbelbolzens und eine Mitte des ersten Kurbelbolzens enthaltend. Das Dreieck ist gebildet durch ein zweites Liniensegment, die Mitte des Kurbelbolzens und eine Mitte des zweiten Verbindungsbolzens enthaltend. Ferner ist das Dreieck durch ein drittes Liniensegment, eine Mitte des ersten Verbindungsbolzens und die Mitte des zweiten Verbindungsbolzens enthaltend. Ein erster Schwerpunkt der unteren Verbindung, der bestimmt ist durch ein Eigengewicht der unteren Verbindung selbst mit Ausnahme zumindest eines Gewichts des ersten Verbindungsbolzens und eines Gewichts des zweiten Verbindungsbolzens, ist ausgelegt, gegenüberliegend von jedem von dem ersten und zweiten Verbindungsbolzen in Bezug auf die Mitte des Kurbelbolzens zu sein. Ein zweiter Schwerpunkt der unteren Verbindung, der bestimmt ist durch ein äquivalentes Trägheitsgewichts erhalten durch Addieren der Gewichte des ersten Verbindungsbolzens, des Gewichts des zweiten Verbindungsbolzens, des Gewichts eines nabenförmigen Endes der oberen Verbindung, verbunden mit dem ersten Verbindungsbolzen, und eines Gewichts eines nabenförmigen Endes der Steuerverbindung verbunden mit dem zweiten Verbindungsbolzen zu dem Eigengewicht der unteren Verbindung ist ausgelegt, näher zu der Mitte des Kurbelbolzens als der erste Schwerpunkt zu sein.The piston-crank device further comprises a triangle formed by three line segments, namely a first line segment, a center of the crank pin and a center of the first crank pin. The triangle is formed by a second line segment containing the center of the crank pin and a center of the second connecting bolt. Further, the triangle is comprised by a third line segment, a center of the first connecting bolt and the center of the second connecting bolt. A first center of gravity of the lower joint determined by a self-weight of the lower joint itself except at least one weight of the first connecting bolt and a weight of the second connecting bolt is opposed to each of the first and second connecting bolts with respect to the center of the first link Being a crankpin. A second center of gravity of the lower joint determined by an equivalent inertia weight obtained by adding the weights of the first connecting bolt, the weight of the second connecting bolt, the weight of a hub-shaped end of the upper link connected to the first connecting bolt, and a weight of a hub-shaped end the control link connected to the second connecting bolt to the dead weight of the lower link is designed to be closer to the center of the crank pin than the first center of gravity.

Aus der EP 1 247 960 B1 ist eine Vorrichtung mit veränderbaren Verdichtungsverhältnis für eine hin- und hergehende Brennkraftmaschine bekannt, die einen hin- und hergehenden Kolben verwendet, welcher bewegbar über einen Hub in der Brennkraftmaschine ist. Die Vorrichtung hat einen Kolbenbolzen und eine Kurbelwelle, die die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung verändert und die einen Kolbenbolzen hat. Die Vorrichtung weist eine obere Verbindung auf, welche an ihrem einen Ende mit dem Kolbenbolzen verbunden ist. Die Vorrichtung weist ferner eine untere Verbindung auf, die mit dem anderen Ende der oberen Verbindung über einen ersten Verbindungsbolzen verbunden ist und drehbar an dem Kolbenbolzen montiert ist. Es ist eine Steuerungsverbindung vorgesehen, verbunden an ihrem einen Ende mit der unteren Verbindung über einen zweiten Verbindungsbolzen, und schwenkbar verbunden an dem anderen Ende mit einem Körper der Brennkraftmaschine, um eine oszillierende Bewegung der Steuerungsverbindung im Körper der Brennkraftmaschine zu gestatten.From the EP 1 247 960 B1 For example, a variable compression ratio device is known for a reciprocating internal combustion engine that uses a reciprocating piston that is movable over a stroke in the internal combustion engine. The device has a piston pin and a crankshaft which changes the reciprocating motion of the piston into a rotary motion and which has a piston pin. The device has an upper connection, which is connected at its one end to the piston pin. The apparatus further includes a lower connection, which is connected to the other end of the upper connection via a first connecting bolt and is rotatably mounted on the piston pin. A control link is provided, connected at one end thereof to the lower link via a second connecting pin, and pivotally connected at the other end to a body of the internal combustion engine to permit oscillating movement of the steering link in the body of the internal combustion engine.

Die Vorrichtung umfasst eine Steuerungsvorrichtung, die eine Mitte der oszillierenden Bewegung der Steuerungsverbindung verschiebt, um ein Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine zu variieren. Die untere Verbindung weist einen Kurbelbolzen-Lagerabschnitt auf, in den der Kurbelbolzen eingesetzt ist, einen ersten Verbindungsbolzenlagerabschnitt, der zu dem Kurbelbolzen-Lagerabschnitt parallel ist und in den der erste Verbindungsbolzen eingesetzt ist. Es ist ein zweiter Verbindungsbolzen-Lagerabschnitt vorgesehen, der zu dem Kurbelbolzen-Lagerabschnitt parallel ist und in den der zweite Verbindungsbolzen eingesetzt ist. The apparatus includes a control device that shifts a center of the oscillating motion of the control link to vary a compression ratio of the engine. The lower link has a crank pin bearing portion into which the crank pin is inserted, a first connecting pin bearing portion parallel to the crank pin bearing portion and in which the first connecting pin is inserted. There is provided a second connecting pin bearing portion which is parallel to the crank pin bearing portion and in which the second connecting pin is inserted.

Ein mittlerer Abschnitt des ersten Verbindungsbolzen-Lagerabschnitts und/oder des zweiten Verbindungsbolzen-Lagerabschnitts ist mit einem mittleren Abschnitt des Kurbelbolzen-Lagerabschnittes durch einen mittleren Verbindungsabschnitt verbunden, wobei der mittlere Verbindungsabschnitt eine Breite hat, kürzer als jede einer Breite des Kurbelbolzen-Lagerabschnittes und einer Breite der ersten und zweiten Verbindungsbolzen-Lagerabschnitte, wobei der Kurbelbolzen-Lagerabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsbolzen-Lagerabschnitten angeordnet ist und zumindest einer der ersten oder zweiten Verbindungsbolzen-Lagerabschnitte in einer gabelförmigen oder dazwischen eingefügten Weise ein Teil des Kurbelbolzen-Lagerabschnitts aufnimmt.A middle portion of the first connecting bolt supporting portion and / or the second connecting bolt supporting portion is connected to a middle portion of the crank pin supporting portion through a middle connecting portion, the middle connecting portion having a width shorter than each of a width of the crank bolt supporting portion and a The width of the first and second connecting pin bearing portions, wherein the crank pin bearing portion is disposed between the first and second connecting pin bearing portions and at least one of the first and second connecting pin bearing portions receives a part of the crank pin bearing portion in a fork-shaped or inter-inserted manner.

Die bekannten Brennkraftmaschinen weisen weiteres Potential auf, ihre Lagerungsbedingungen zu verbessern.The known internal combustion engines have further potential to improve their storage conditions.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kurbeltrieb für eine, wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine bereitzustellen, welche verbesserte Lagerungseigenschaften aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a crank mechanism for a, at least one variably adjustable compression ratio having reciprocating engine, which has improved storage properties.

Diese Aufgabe wird durch einen Kurbeltrieb für eine wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a crank mechanism for an at least one variably adjustable compression ratio having reciprocating engine having the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein solcher Kurbeltrieb für eine wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweisende Hubkolbenmaschine, welche beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, umfasst wenigstens ein Hebelelement. Das Hebelelement weist eine Lageraufnahme auf, über welche das Hebelelement an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle des Kurbeltriebs relativ zu dem Hubzapfen drehbar zu lagern ist. Das Hebelelement ist an wenigstens einer Lagerstelle über einen Bolzen mit einem Pleuel des Kurbeltriebs gelenkig verbunden.Such a crank mechanism for a reciprocating engine having at least one variably adjustable compression ratio, which is designed, for example, as an internal combustion engine, comprises at least one lever element. The lever element has a bearing receptacle via which the lever element is to be mounted rotatably on a crank pin of a crankshaft of the crank mechanism relative to the crank pin. The lever element is hingedly connected to at least one bearing point via a bolt with a connecting rod of the crank mechanism.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Bolzen relativ zu dem Hebelelement fest mit diesem verbunden ist. Das bedeutet, dass sich der Bolzen relativ zu dem Hebelelement beim Betrieb der Hubkolbenmaschine nicht verdreht. Der Bolzen dient somit als relativ zu dem Hebelelement feste Achse, um welche das Pleuel, welches an dem Bolzen gelagert ist, drehbar ist zur Darstellung der gelenkigen Verbindung des Pleuels mit dem Hebelelement. Der erfindungsgemäße Kurbeltrieb weist somit besonders vorteilhafte Lagerungseigenschaften auf, wodurch das Pleuel definiert und verschleißarm an dem Hebelelement gelagert und mit diesem gelenkig verbunden ist. Somit weist der erfindungsgemäße Kurbeltrieb eine hohe Funktionserfüllungssicherheit auf und das auch über eine besonders hohe Lebensdauer der Hubkolbenmaschine hinweg.According to the invention it is provided that the bolt is connected to the lever element fixedly connected thereto. This means that the bolt does not twist relative to the lever member during operation of the reciprocating engine. The bolt thus serves as a fixed axis relative to the lever element, about which the connecting rod, which is mounted on the bolt, is rotatable for showing the articulated connection of the connecting rod with the lever element. The crank mechanism according to the invention thus has particularly advantageous storage properties, whereby the connecting rod is defined and mounted wear-resistant on the lever member and connected to this articulated. Thus, the crank mechanism according to the invention has a high functional performance safety and also over a particularly long life of the reciprocating engine away.

Durch diese vorteilhafte Verbindung des Pleuels und des Hebelelements können auch hohe auftretende Kräfte und/oder Momente besonders günstig abgestützt werden. Der erfindungsgemäße Kurbeltrieb weist darüber hinaus eine besonders geringe Teileanzahl sowie geringe Kosten auf. Zusätzliche und separate Sicherungselemente um eine Relativdrehung des Bolzens zu dem Hebelelement sowie eine Relativbewegung des Bolzens zu dem Hebelelement in axialer Richtung des Bolzens zu verhindern sind nicht vorgesehen und nicht von Nöten.This advantageous connection of the connecting rod and the lever member and high occurring forces and / or moments can be supported particularly favorable. The crank mechanism according to the invention also has a particularly low number of parts and low costs. Additional and separate securing elements to prevent a relative rotation of the bolt to the lever member and a relative movement of the bolt to the lever member in the axial direction of the bolt are not provided and not needed.

Vorteilhafterweise ist zwischen dem Bolzen und dem Hebelelement ein Pressverband ausgebildet, welcher beispielsweise als Querpressverband infolge eines thermischen Fügens des Bolzens mit dem Hebelelement ausgebildet ist. Dadurch kann der Bolzen besonders zeit- und kostengünstig mit dem Hebelelement fest verbunden werden, was die Kosten des erfindungsgemäßen Kurbeltriebs gering hält.Advantageously, a press fit is formed between the bolt and the lever element, which is formed, for example, as a cross-pressing bandage as a result of thermal joining of the bolt to the lever element. As a result, the bolt can be firmly connected to the lever element in a particularly timely and cost-effective manner, which keeps the cost of the crank drive according to the invention low.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Vorderansicht eines Hebelelements eines Kurbeltriebs, welches über eine Lageraufnahme des Hebelelements an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle des Kurbeltriebs relativ zu dem Hubzapfen drehbar gelagert ist; 1 a schematic front view of a lever member of a crank mechanism, which is rotatably supported via a bearing receptacle of the lever member to a crank pin of a crankshaft of the crank mechanism relative to the crank pin;

2 eine schematische Draufsicht des Hebelelements gemäß 1; und 2 a schematic plan view of the lever element according to 1 ; and

3 eine schematische Perspektivansicht des Hebelelements gemäß den 1 und 2, welches einerseits mit einem Pleuel und über das Pleuel mit einem Kolben des Kurbeltriebs gelenkig verbunden ist und welches andererseits mit einem Nebenpleuel des Kurbeltriebs gelenkig verbunden ist. 3 a schematic perspective view of the lever member according to the 1 and 2 , which is articulated on the one hand with a connecting rod and the connecting rod with a piston of the crank mechanism and which on the other hand is hingedly connected to a Nebenpleuel the crank mechanism.

Die 1 bis 3 zeigen einen Kurbeltrieb 10 für eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine. Die Hubkolbenmaschine umfasst wenigstens eines Brennraum in Form eines Zylinders, in welchem während eines gefeuerten Betriebs der Hubkolbenmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen.The 1 to 3 show a crank mechanism 10 for a trained as a reciprocating engine internal combustion engine. The reciprocating engine comprises at least one combustion chamber in the form of a cylinder in which combustion processes take place during a fired operation of the reciprocating piston engine.

Die Hubkolbenmaschine weist dabei ein zu dem Zylinder korrespondierendes variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis auf, so dass mittels einer Stelleinrichtung der Hubkolbenmaschine das variabel einstellbare Verdichtungsverhältnis an thermodynamische Erfordernisse der Hubkolbenmaschine anpassbar ist. Dadurch lässt sich ein kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Hubkolbenmaschine realisieren, was mit geringen CO₂-Emissionen einhergeht.In this case, the reciprocating piston engine has a variably adjustable compression ratio corresponding to the cylinder, so that the variably adjustable compression ratio of thermodynamic requirements of the reciprocating piston engine can be adapted by means of an adjusting device of the reciprocating piston engine. This makes it possible to realize a fuel-efficient operation of the reciprocating engine, which is associated with low CO ₂ emissions.

Der Kurbeltrieb 10 umfasst eine Kurbelwelle 12, welche über Hauptlager an einem Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine um eine Drehachse 15 relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar zu lagern ist.The crank mechanism 10 includes a crankshaft 12 , which via main bearings on a crankcase of the reciprocating engine about an axis of rotation 15 is rotatably support relative to the crankcase.

Der Kurbeltrieb 10 umfasst ferner wenigstens ein zu dem wenigstens einen Zylinder korrespondierendes Hebelelement 14, welches zwei Hebelteile 16 und 18 umfasst. Die Hebelteile 16 und 18 sind dabei durch Verbindungsmittel 20 miteinander verbunden.The crank mechanism 10 further comprises at least one lever element corresponding to the at least one cylinder 14 , which two lever parts 16 and 18 includes. The lever parts 16 and 18 are doing by connecting means 20 connected with each other.

Durch das Hebelteil 16 ist ein erster Teil 22 einer Lageraufnahme 24 des Hebelelements 14 gebildet. Durch das Hebelteil 18 ist ein zweiter Teil 26 der zweigeteilten Lageraufnahme 24 des Hebelelements 14 gebildet. In dem in den 1 bis 3 gezeigten miteinander verbundenen Zustand der Hebelteile 16 und 18 ist die Lageraufnahme 24 der Teile 22 und 26 vervollständigt.Through the lever part 16 is a first part 22 a camp recording 24 of the lever element 14 educated. Through the lever part 18 is a second part 26 the two-part bearing admission 24 of the lever element 14 educated. In the in the 1 to 3 shown interconnected state of the lever parts 16 and 18 is the camp admission 24 Of the parts 22 and 26 completed.

Wie insbesondere der 1 zu entnehmen, ist das Hebelelement 14 über die Lageraufnahme 24 an einem Kurbelzapfen 28 der Kurbelwelle 12 relativ zu dem Hubzapfen 28 drehbar gelagert.How the particular 1 can be seen, is the lever element 14 about the camp admission 24 on a crank pin 28 the crankshaft 12 relative to the crankpin 28 rotatably mounted.

Auf einer Seite 30 des Hebelelements 14 sind durch das Hebelteil 16 Laschen 32 gebildet. Die Laschen 32 weisen jeweilige Durchtrittsöffnungen 34 auf, welche zumindest im Wesentlichen fluchtend zueinander angeordnet sind. In den Durchtrittsöffnungen 34 ist ein Bolzen 36 aufgenommen.On one side 30 of the lever element 14 are through the lever part 16 tabs 32 educated. The tabs 32 have respective passage openings 34 on, which are arranged at least substantially in alignment with each other. In the passages 34 is a bolt 36 added.

Analog dazu sind auf einer der Seite 30 gegenüberliegenden Seite 38 des Hebelelements 14 Laschen 40 durch das Hebelteil 18 gebildet. Auch die Laschen 40 weisen jeweilige Durchtrittsöffnungen 42 auf, welche zumindest im Wesentlichen fluchtend zueinander angeordnet sind. In den Durchtrittsöffnungen 24 ist dabei ebenso ein Bolzen 44 aufgenommen.Similarly, on one side 30 opposite side 38 of the lever element 14 tabs 40 through the lever part 18 educated. Also the tabs 40 have respective passage openings 42 on, which are arranged at least substantially in alignment with each other. In the passages 24 is also a bolt 44 added.

Wie in Zusammenschau mit 3 deutlich wird, dient der Bolzen 36 dazu, das Hebelelement 14 mit einem Pleuel 46 des Kurbeltriebs 10 gelenkig zu verbinden. Dazu weist das Pleuel 46 eine Aufnahme auf, in welcher der Bolzen 36 aufgenommen ist. Durch diese gelenkige Verbindung des Pleuels 46 mit dem Hebelelement 14 kann sich das Pleuel 46 um eine Drehachse 48 relativ zu dem Hebelelement 14 drehen.As in synopsis with 3 becomes clear, the bolt serves 36 to do this, the lever element 14 with a connecting rod 46 of the crank mechanism 10 articulated to connect. For this purpose, the connecting rod 46 a receptacle in which the bolt 36 is included. Through this articulated connection of the connecting rod 46 with the lever element 14 can the connecting rod 46 around a rotation axis 48 relative to the lever element 14 rotate.

Das einerseits mit dem Hebelelement 14 gelenkig verbundene Pleuel 46 ist andererseits mit einem Kolben 50 des Kurbeltriebs 10 gelenkig verbunden. Der Kolben 50 ist dabei in dem zu dem Kolben 50 korrespondierenden Zylinder mit dem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis, translatorisch relativ zu dem Zylinder verschiebbar aufzunehmen.On the one hand with the lever element 14 articulated connecting rods 46 on the other hand is with a piston 50 of the crank mechanism 10 articulated. The piston 50 is in the case of the piston 50 corresponding cylinder with the variably adjustable compression ratio, translationally relative to the cylinder slidably absorb.

Der gegenüber dem Bolzen 36 angeordnete Bolzen 44 dient dazu, ein Nebenpleuel 52 gelenkig mit dem Hebelelement 14 zu verbinden. Durch die Verbindung des Nebenpleuels 52 mit dem Hebelelement 14 ist es möglich, dass sich das Nebenpleuel 52 um eine Drehachse 54 relativ zu dem Hebelelement 14 dreht. Dazu weist das Nebenpleuel 52 eine Lageraufnahme auf, welche als kleines Auge bezeichnet wird, und welches von dem Bolzen 44 durchdrungen ist.The opposite to the bolt 36 arranged bolts 44 serves to a Nebenpleuel 52 articulated with the lever element 14 connect to. Through the connection of the auxiliary connecting rod 52 with the lever element 14 it is possible that the Nebenpleuel 52 around a rotation axis 54 relative to the lever element 14 rotates. For this purpose, the Nebenpleuel 52 a bearing receiver, which is referred to as a small eye, and which of the bolt 44 is permeated.

Gegenüber dem kleinen Auge weist das Pleuel 52 eine weitere Lageraufnahme 56 auf, welche als großes Auge bezeichnet wird. Die Lageraufnahme 56 ist zweigeteilt, wobei ein erster Teil 58 durch ein Lagerteil 60 des Nebenpleuels 52 und ein zweiter Teil 64 durch einen Lagerdeckel 66 des Nebenpleuels 52 gebildet wird. Der Lagerdeckel 66 ist dabei über Schrauben 68 mit dem Lagerteil 60 verbunden, wodurch die Lageraufnahme 56 vervollständigt ist.Opposite the small eye has the connecting rod 52 another camp admission 56 which is called the big eye. The camp recording 56 is divided into two, with a first part 58 through a bearing part 60 of the secondary connecting rod 52 and a second part 64 through a bearing cap 66 of the secondary connecting rod 52 is formed. The bearing cap 66 is about screws 68 with the bearing part 60 connected, causing the bearing mount 56 is completed.

Über die Lageraufnahme 56 kann das Nebenpleuel 52 an einem Exzenter einer Verstellwelle zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses relativ zu dem Exzenter verdrehbar gelagert wenden. Wie die Verstellwelle, sind auch das Nebenpleuel 52 und das Hebelelement 14 der Stelleinrichtung zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses zugeordnet, da das Verdichtungsverhältnis über das Nebenpleuel 52 und das Hebelelement 14 variabel einstellbar bzw. verstellbar ist.About the camp admission 56 can the Nebenpleuel 52 turn rotatably mounted on an eccentric adjusting shaft for variably setting the compression ratio relative to the eccentric. Like the adjusting shaft, are also the Nebenpleuel 52 and the lever element 14 associated with the adjusting device for variably adjusting the compression ratio, since the compression ratio over the Nebenpleuel 52 and the lever element 14 is variably adjustable or adjustable.

Die Exzenterwelle ist dabei an dem Kurbelgehäuse um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert. Ein Drehen der Exzenterwelle um die Drehachse bewirkt über das Nebenpleuel 52 eine Verdrehung des Hebelelements 14 um die Drehachse 15 relativ zu dem Kurbelzapfen 28, woraus eine translatorische Verschiebung des Kolbens 50 relativ zu dem Zylinder resultiert.The eccentric shaft is on the crankcase about an axis of rotation relative to the Crankcase rotatably mounted. A rotation of the eccentric shaft about the axis of rotation effected via the Nebenpleuel 52 a rotation of the lever element 14 around the axis of rotation 15 relative to the crankpin 28 , resulting in a translational displacement of the piston 50 relative to the cylinder results.

Die Lagerung des Bolzens 36 und/oder des Bolzens 44 kann dabei schwimmend ausgebildet sein. Dabei kann sich der Bolzen 36 und/oder 44 in den Laschen 32 bzw. 40 relativ zu dem Hebelelement 14 um die entsprechende Drehachse 48 bzw. 54 drehen. Dies führt zu einem gleichmäßigen Verschleiß des Bolzens 36 bzw. 44 und zu geringen Relativgeschwindigkeiten zwischen Reibpartnern wie den Bolzen 36 und/oder 44 und dem Hebelelement 14 und/oder zwischen dem Pleuel 46 bzw. 52 und dem zugehörigen Bolzen 36 bzw. 44.The bearing of the bolt 36 and / or the bolt 44 can be designed to float. This can cause the bolt 36 and or 44 in the tabs 32 respectively. 40 relative to the lever element 14 around the corresponding axis of rotation 48 respectively. 54 rotate. This leads to a uniform wear of the bolt 36 respectively. 44 and at low relative speeds between friction partners such as the bolt 36 and or 44 and the lever element 14 and / or between the connecting rod 46 respectively. 52 and the associated bolt 36 respectively. 44 ,

Ebenso kann die Lagerung des Bolzens 36 und/oder 44 durch eine klemmende Verbindung realisiert sein. Hierbei wird der Bolzen 36 und/oder 44 in die Laschen 32 bzw. 40 geklemmt, so dass sich der Bolzen 36 und/oder 44 weder rotatorisch um die Drehachse 48 bzw. 54 noch in axialer Richtung des Bolzens 36 und/oder 44 gemäß dem Richtungspfeil 70 relativ zu dem Hebelelement 14 bewegen kann.Likewise, the storage of the bolt 36 and or 44 be realized by a clamping connection. This is the bolt 36 and or 44 in the tabs 32 respectively. 40 clamped, so that the bolt 36 and or 44 neither rotational about the axis of rotation 48 respectively. 54 still in the axial direction of the bolt 36 and or 44 according to the directional arrow 70 relative to the lever element 14 can move.

Dieses Klemmen erfolgt beispielsweise durch thermisches Fügen, wodurch ein Querpressverband zwischen den Bolzen 36 und/oder 44 und dem Hebelelement 14 ausgebildet wird. Dadurch weist der Kurbeltrieb 10 eine nur sehr geringe Teileanzahl auf, was mit einem geringen Gewicht und geringen Kosten einhergeht. Zusätzliche Elemente zur rotatorischen und axialen Sicherung des Bolzens 36 und/oder 44 sind nicht vorgesehen und nicht von Nöten.This clamping is done for example by thermal joining, creating a transverse compression bond between the bolts 36 and or 44 and the lever element 14 is trained. This shows the crank mechanism 10 a very small number of parts, which is associated with a low weight and low cost. Additional elements for rotary and axial securing of the bolt 36 and or 44 are not intended and not needed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Kurbeltriebcrankshaft
1212: Kurbelwellecrankshaft
1414: Hebelelementlever member
1515: Drehachseaxis of rotation
1616: Hebelteillever part
1818: Hebelteillever part
2020: Verbindungsmittelconnecting means
2222: Teilpart
2424: Lageraufnahmebearing seat
2626: Teilpart
2828: Hubzapfencrank pins
3030: Seitepage
3232: Laschentabs
3434: Lageraufnahmebearing seat
3636: Bolzenbolt
3838: Seitepage
4040: Laschentabs
4242: Lageraufnahmebearing seat
4444: Bolzenbolt
4646: Pleuelpleuel
4848: Drehachseaxis of rotation
5050: Kolbenpiston
5252: Nebenpleuelauxiliary connecting rod
5454: Drehachseaxis of rotation
5656: Lageraufnahmebearing seat
5858: Teilpart
6060: Lagerteilbearing part
6464: Teilpart
6666: Lagerdeckelbearing cap
6868: Schraubenscrew
7070: Richtungspfeilarrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 602004009253 T2 [0002]
EP 1180588 B1 [0004]
EP 1247960 B1 [0006]

Claims

Crank drive ( 10 ) for a, at least one variably adjustable compression ratio having reciprocating engine, with at least one lever element ( 14 ), which is a bearing receiver ( 24 ), via which the lever element ( 14 ) on a crankpin ( 28 ) a crankshaft ( 12 ) of the crank mechanism ( 10 ) relative to the crankpin ( 28 ) is to be stored rotatably and which at least one storage location ( 30 . 38 ) via a bolt ( 36 . 44 ) with a connecting rod ( 46 . 52 ) of the crank mechanism ( 10 ) is hinged, characterized in that the bolt ( 36 . 44 ) relative to the lever element ( 14 ) or the connecting rod ( 46 . 52 ) is firmly connected to this.

Crank drive ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the bolt ( 36 . 44 ) in at least one other storage receptacle ( 34 . 42 ) of the lever element ( 14 ) and / or in a bearing receptacle of the connecting rod ( 46 . 52 ) is included at least in some areas.

Crank drive ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that between the bolt ( 26 . 44 ) and the lever element ( 14 ) or the connecting rod ( 46 . 52 ) a press fit is formed.

Crank drive ( 10 ) according to claim 3, characterized in that between the bolt ( 36 . 44 ) and the lever element ( 14 ) or the connecting rod ( 46 . 52 ) a transverse compression bandage due to a thermal joining of the bolt ( 36 . 44 ) with the lever element ( 14 ) is trained.

Crank drive ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lever element ( 14 ) at another, from the first depository ( 30 . 38 ) spaced storage location ( 32 . 38 ) via another bolt ( 36 . 44 ) with another connecting rod ( 46 . 52 ) of the crank mechanism ( 10 ) is hinged,

Crank drive ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the further bolt ( 36 . 44 ) about a rotation axis ( 48 . 54 ) relative to the lever element ( 14 ) rotatable on the lever element ( 14 ) at the further depository ( 30 . 38 ) is stored.

Crank drive ( 10 ) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the first bearing receptacle ( 24 ) of the lever element in the longitudinal direction of extension of the lever element ( 14 ) between the first and the further depository ( 30 . 38 ) is arranged.