DE102011101747A1 - Verbrennungskraftmaschiene für einen Kraftwagen mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis - Google Patents

Verbrennungskraftmaschiene für einen Kraftwagen mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis Download PDF

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Klaus Fieweger
Hansjörg Finkbeiner
Dipl.-Ing. Lengfeld Markus
Dietmar Schröer
Georg Seidel
Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Gernot Kurtzer
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/04Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis und mit zumindest einer Stelleinrichtung (12), mittels welcher das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist und welche ein zumindest teilweise in einem durch wenigstens ein Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) mindestens bereichsweise begrenzten Raum (24, 26) zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnetes Getriebe (16) und einen zumindest teilweise außerhalb des Raums (24, 26) angeordneten Motor (14) umfasst, zwischen welchen über eine Durchtrittsöffnung (34) des Gehäuseteils (22) ein Drehmoment übertragbar ist, wobei ein Gehäuse (30) des Getriebes (16) und ein Gehäuse (28) des Motors (14) über jeweilige Verbindungsbereiche (32) unter Vermeidung eines Kontakts zwischen dem Gehäuse (28) des Motors (14) und dem Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Die DE 601 17 646 T2 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock mit einem Zylinder, in dem sich eine Kolben hin- und herbewegt. Der Verbrennungsmotor umfasst eine Kurbelwelle, die drehbar in dem Zylinderblock installiert ist, wobei die Kurbelwelle einen Kurbelstift und ein Gegengewicht aufweist. Der Verbrennungsmotor weist ferner einen Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses mit einem oberen Verbindungsglied auf, dessen eines Ende schwenkbar mit einem Kolbenstift des Kolbens verbunden ist. Der Mechanismus umfasst ein unteres Verbindungsglied, das schwenkbar auf dem Kurbelstift der Kurbelwelle angeordnet ist und dessen einer Teil schwenkbar mit dem anderen Ende des Verbindungsglieds verbunden ist. Der Mechanismus umfasst außerdem eine Steuerwelle, die sich im Wesentlichen parallel zu der ersten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors erstreckt. Ferner ist ein Steuerverbindungsglied vorgesehen, dessen erstes Ende schwenkbar mit dem anderen Teil des unteren Verbindungsglieds verbunden ist. Darüber hinaus ist ein exzentrischer Lageraufbau vorgesehen, über den ein zweites Ende des Steuerverbindungsglieds mit der Steuerwelle verbunden ist, so dass eine Drehung der Steuerwelle um ihre Achse ein Schwenken des unteren Verbindungsglieds um den Kurbelstift veranlasst, wodurch der Hub des Kolbens variiert wird.
  • Dabei ist vorgesehen, dass der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses derart angeordnet ist, dass aus einer Axialrichtung der Kurbelwelle gesehen das erste Ende des Steuerverbindungsglieds auf derselben Seite liegt wie eine Drehachse der Steuerwelle in Bezug auf eine imaginäre Bezugslinie und eine am weitesten entfernte Position von der imaginären Bezugslinie einnimmt, die Drehachse der Steuerwelle außerhalb eines durch den Umfang des Gegengewichts beschriebenen Kreises liegt und näher zu der imaginären Bezugslinie liegt als die am weitesten entfernte Position, wobei die imaginäre Bezugslinie eine Linie ist, die sich entlang einer Achse des Zylinders durch eine Drehachse der Kurbelwelle erstreckt.
  • Bei diesem Verbrennungsmotor ist ein Schneckengetriebe innerhalb des Zylinderblocks angeordnet, während ein Motor zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses außerhalb des Zylinderblocks angeordnet ist. Der Zylinderblock weist eine Durchtrittsöffnung auf, über welche zwischen dem Schneckengetriebe und dem Motor ein Drehmoment zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses übertragbar ist.
  • Es hat sich gezeigt, dass es bei derartigen Anordnungen zu einer unerwünschten Verspannung kommen kann, woraus eine unerwünscht hohe Schwergängigkeit des Mechanismus zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses kommen kann. Dies beeinflusst die Funktion des Mechanismus und damit des gesamten Verbrennungsmotors negativ.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis bereitzustellen, welche eine verbesserte Funktion aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine solche Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen, weist wenigstens ein variabel einstellbarens Verdichtungsverhältnis auf und umfasst zumindest eine Stelleinrichtung, durch welche das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist. Die Stelleinrichtung umfasst ein, zumindest teilweise in einem durch wenigstens ein Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine zumindest bereichsweise begrenzten Raum zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnetes Getriebe. Ferner umfasst die Stelleinrichtung einen, zumindest teilweise außerhalb des Raums angeordneten Motor.
  • Zwischen dem Getriebe und dem Motor ist über eine Durchtrittsöffnung des Gehäuseteils wenigstens ein Drehmoment zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses übertragbar. Mit anderen Worten ist durch Wandungen des Gehäuseteils wenigstens eine Durchtrittsöffnung ausgebildet, über welche das Drehmoment bzw. über welche Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses zwischen dem Getriebe und dem Motor übertragbar sind.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Gehäuse des Getriebes und ein Gehäuse des Motors über jeweilige Verbindungsbereiche unter Vermeidung eines Kontakts zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine miteinander verbunden sind. Dabei sind das Gehäuse des Motors und das Gehäuse des Getriebes beispielsweise miteinander verschraubt. Zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine, welches beispielsweise als Kurbelgehäuse ausgebildet ist, ist infolge der Beabstandung des Gehäuses des Motors von dem Gehäuseteils der Verbrennungskraftmaschine ein ausreichend großes Spiel dargestellt, so dass Relativbewegungen zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine und/oder zwischen dem Gehäuse des Getriebes und dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine nicht zu einer unerwünschten Verspannung, Verklemmung und einer unerwünschten Schwergängigkeit der Stelleinrichtung führen.
  • Das Gehäuse des Motors, das Gehäuse des Getriebes sowie das Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine können aus jeweils voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein und entsprechend jeweils unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten aufweisen und/oder jeweils unterschiedlichen Temperaturbelastungen ausgesetzt sein. Da der Motor infolge der Verbindung seines Gehäuses mit dem Gehäuse des Getriebes an dem Getriebe gehalten ist (bzw. umgekehrt) und da ein Kontakt zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine vermieden ist, was bedeutet, dass der Motor über dessen Gehäuse nicht direkt am Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine gehalten ist, kann sich der Motor mit dem Getriebe relativ zu dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine mit dem Getriebe bzw. dessen Gehäuse bewegen, ohne dass es zu Verspannungen zwischen dem Motor und dem Getriebe und/oder zwischen dem Motor und dem Gehäuseteil kommt.
  • Insbesondere ist die Vermeidung der Verspannung zwischen dem Motor und dem Getriebe besonders vorteilhaft, da insbesondere deren Kopplung zur Übertragung von Drehmomenten zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses besonders relevant für die Funktion und insbesondere die Leichtgängigkeit der Stelleinrichtung der Verbrennungskraftmaschine ist. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine sind insbesondere Verspannungen zwischen dem Motor und dem Getriebe vermieden, so dass eine erwünschte Leichtgängigkeit der Stelleinrichtung auch über eine hohe Lebensdauer hinweg gewährleistet ist. Dadurch weist die Stelleinrichtung der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine eine verbesserte Funktion auf, was mit einer verbesserten Funktion der Hubkolbenmaschine einhergeht.
  • Dadurch, dass die Stelleinrichtung auch über eine hohe Lebensdauer hinweg besonders leichtgängig ist, kann der Motor, welcher beispielsweise als Elektromotor ausgebildet ist, besonders gering hinsichtlich seiner Dimensionen und seiner Leistungsaufnahme ausgestaltet werden. Dies ist der Fall, da nur geringe Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses vom Motor aufgebracht werden müssen. Dadurch können das Gewicht und der Bauraumbedarf des Motors und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden. Insbesondere der geringe Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine führt zur Lösung und/oder zur Vermeidung von Package-Problemen, insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum des Kraftwagens, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist.
  • Um ein Austritt von Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, aus dem Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine heraus zu vermeiden, sind vorteilhafterweise das Gehäuse des Getriebes und das Gehäuseteil und/oder das Gehäuse des Getriebes und das Gehäuse des Motors und/oder das Gehäuse des Motors und das Gehäuseteil der Verbrennungskraftmaschine gegeneinander mittels wenigstens eines jeweiligen Dichtungselements abgedichtet. Diese Dichtheit kann beispielsweise durch eine jeweils unterlegte Dichtung in Form einer Metalllagendichtung, eines O-Rings und/oder einer Elastomerformdichtung sichergestellt werden. Eine Anpresskraft für das Dichtungselement kann beispielsweise durch zusätzliche Schrauben gegebenenfalls mit Gleitunterlagen aus Teflon zur Vermeidung zusätzlicher Querkräfte und/oder durch Gummielemente dargestellt werden. Die Gummielemente sind beispielsweise in ihrer axialen Richtung hart, in Querrichtung jedoch welch, so dass die entsprechende Abdichtung insbesondere in radialer Richtung der Gummielemente auszubilden bzw. ausgebildet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist es somit möglich, unterschiedliche Werkstoffe für die Gehäuse und/oder das Gehäuseteil zu verwenden, ohne dass es zu einer unerwünschten Verspannung und einer unerwünschten Schwergängigkeit der Stelleinrichtung kommt. So können die Gehäuse und das Gehäuseteil effizient und bedarfsgerecht auf ihre jeweilige Funktion und ihre jeweiligen Belastungen ausgelegt werden, was der Funktion und dem geringen Gewicht der Verbrennungskraftmaschine zugute kommt. Relativbewegungen des Getriebes durch unterschiedliche Wärmedehnung in einem dem Getriebe und dem Motor gemeinsamen Bereich, sowie Relativbewegungen des Motors selbst werden, durch Rutschen und/oder Verformungen in elastischen Bauteilen des Getriebes und/oder des Motors kompensiert. Dadurch können Verspannungen vermieden und eine besonders vorteilhafte Leichtgängigkeit der Stelleinrichtung gewährleistet werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 ausschnittsweise eine schematisch Schnittansicht einer Hubkolbenmaschine mit einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine, wobei die Stelleinrichtung einen Motor und ein Getriebe zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses umfasst, welche über jeweilige Gehäuse miteinander verbunden sind; und
  • 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Hubkolbenmaschine gemäß 1.
  • Die 1 zeigt eine als Hubkolbenmaschine 10 ausgebildete Verbrennungskraftmaschine, welche wenigstens ein variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweist. Zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses umfasst die Hubkolbenmaschine 10 eine Stelleinrichtung 12. Die Stelleinrichtung 12 weist dabei einen Elektromotor 14 auf, welcher Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses aufbringen kann. Die Stelleinrichtung 12 umfasst ferner ein Getriebe 16, in welches Drehmomente von dem Elektromotor 14 einleitbar und in demgegenüber höhere Drehmomente umwandelbar sind. Das Getriebe 16 ist mit einer Verstellwelle 18 der Stelleinrichtung 12 gekoppelt. Die Verstellwelle 18 ist dabei um eine Drehachse 20 drehbar, indem die von dem Elektromotor 14 aufgewendeten Drehmomente über das Getriebe 16 übertragen und in die Verstellwelle 18 eingeleitet werden. Das Drehen der Verstellwelle 18 um die Drehachse 20 bewirkt dabei eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses.
  • Die Hubkolbenmaschine 10 umfasst ein Kurbelgehäuse 22, durch welches ein erster Ölraum 24 zumindest teilweise begrenzt ist. Der Ölraum 24 dient zur Aufnahme von Schmieröl, mittels welchem insbesondere das Getriebe 16 zu kühlen und zu schmieren ist. Der Ölraum 24 ist beispielsweise ein Steuerkettenkasten des Kurbelgehäuses 22. Durch das Kurbelgehäuse 22 ist ferner ein zweiter Ölraum 26 zumindest teilweise begrenzt, der insbesondere der Verstellwelle 18 zugeordnet ist. In dem Ölraum 26 kann Schmieröl zum Kühlen und Schmieren der Verstellwelle 18 aufgenommen werden.
  • Zum Übertragen und insbesondere Umwandeln der von dem Elektromotor 14 aufgewendeten Drehmomente umfasst das Getriebe 16 eine Mehrzahl von Getriebeelementen. Als Getriebeelemente können beispielsweise wenigstens zwei Zahnräder vorgesehen sein, welche über jeweilige Verzahnung miteinander im Eingriff stehen. Durch die Getriebeelemente ist dabei eine von Eins unterschiedliche Übersetzung des Getriebes 16 dargestellt. Infolge dieser Übersetzung des Getriebes 16 können nur geringe Drehmomente des Elektromotors 14 in demgegenüber wesentlich höhere Drehmomente umgewandelt werden. Dies hält die Leistungsaufnahme sowie das Gewicht und die Dimensionen des Elektromotors 14 gering, was den Bauraumbedarf der Hubkolbenmaschine 10 in einem geringen Rahmen hält. Dies führt insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, zur Lösung und/oder zur Vermeidung von Package-Problemen.
  • Wie der 1 zu entnehmen ist, ist der Elektromotor 14 überwiegend außerhalb der Ölräume 24 und 26 angeordnet. Insbesondere ist ein Gehäuse 28, in welchem beispielsweise ein Stator und ein Rotor des Elektromotors 14 aufgenommen sind, zumindest überwiegend außerhalb der Ölräume 24 und 26 angeordnet. Der Elektromotor 14 kann ferner eine in dem Gehäuse 28 integrierte Bremseinrichtung umfassen, mittels welcher das eingestellte Verdichtungsverhältnis insbesondere gegen aus einem Brennraum der Hubkolbenmaschine 10 wirkende Kräfte und/oder Drehmomente zumindest im Wesentlichen auf einem konstanten Wert zu halten ist.
  • Um des Gewicht der Hubkolbenmaschine 10 gering zu halten, ist das Kurbelgehäuse 22 aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, bzw. aus einer entsprechenden Leichtmetalllegierung gebildet. Das Getriebe 16, insbesondere ein Gehäuse 30 des Getriebes 16, in welchem die Getriebeelemente zumindest teilweise aufgenommen sind, ist aus Stahl gebildet. Dadurch weist das Getriebe 16 eine hohe Robustheit auf und kann auch hohe Belastungen insbesondere infolge der Übertragung und der Umwandlung der Drehmomente schadfrei ertragen.
  • Dies bedeutet, dass das Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, und das Kurbelgehäuse 22 aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet sind. Darüber hinaus kann auch der Elektromotor 14, insbesondere dessen Gehäuse 28, aus einem von dem Werkstoff des Kurbelgehäuses 22 unterschiedlichen Werkstoff ausgebildet sein.
  • Infolge dieser unterschiedlichen Werkstoffe können auch unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten gegeben sein. Ebenso ist es möglich, dass auf das Kurbelgehäuse 22, das Getriebe 16 und den Elektromotor 14 unterschiedliche Wärmebelastungen wirken, woraus auch unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten resultieren können.
  • Falls keine entsprechenden Vorkehrungen getroffen sind, kann dies zu einer Verspannung der Stelleinrichtung 12 führen. Insbesondere kann es zu einer Verspannung zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 16 kommen, woraus eine unerwünscht hohe Schwergängigkeit der Stelleinrichtung 12 resultieren kann, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind.
  • Die geschilderte Problematik ist bei der Hubkolbenmaschine 10 vermieden, da das Gehäuse 30 des Getriebes 16 und das Gehäuse 28 des Elektromotors 14 über jeweilige Verbindungsbereiche 32 unter Vermeidung eines Kontakts zwischen dem Gehäuse 28 und dem Kurbelgehäuse 22 miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist der Elektromotor 14 über dessen Gehäuse 28 an dem Getriebe 16 über dessen Gehäuse 30 gehalten und gleichzeitig von dem Gehäuse 22 beabstandet.
  • Ferner ist der Elektromotor 14 überwiegend außerhalb des Ölraums 24 angeordnet, wobei das Getriebe 16 und der Elektromotor 14 über eine Durchtrittsöffnung 34 miteinander verbunden sind. Über die Durchtrittsöffnung 34 können somit die vom Elektromotor 14 aufgebrachten Drehmomente in das Getriebe 16 eingeleitet werden. Mit anderen Worten ist der Elektromotor 14 ausgehend von den Verbindungsbereichen 32 über die Durchtrittsöffnung 34 des Kurbelgehäuses 22 unter Beabstandung des Gehäuses 28 von dem Kurbelgehäuse 22 aus diesem heraus geführt.
  • Um ein Austreten von Schmieröl aus dem Ölraum 24 heraus zu vermeiden, ist eine Dichtungseinrichtung 36 vorgesehen. Die Dichtungseinrichtung 36 umfasst ein erstes Dichtungselement 38, welches zwischen dem Elektromotor 14, insbesondere dessen Gehäuse 28, und dem Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, angeordnet ist.
  • Die Dichtungseinrichtung 36 umfasst ferner ein weiteres Dichtungselement 40, welches zwischen dem Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30 und dem Kurbelgehäuse 22 angeordnet ist. Durch das Dichtungselement 40 ist eine axiale Dichtung zwischen dem Getriebe 16 und dem Kurbelgehäuse 22 realisiert, wodurch kein Schmieröl aus dem Ölraum 24 austreten kann. Ebenso ist durch das Dichtungselement 38 eine Abdichtung geschaffen, durch welche der Elektromotor 14 und das Getriebe 16 gegenseitig abgedichtet sind, so dass kein Öl aus dem Ölraum 24 austreten kann.
  • Die durch die Dichtungselemente 38 und 40 geschaffenen Abdichtungen können beispielsweise mit Schraubelementen versehen werden, wodurch die jeweiligen Anpresskräfte für die Abdichtungen besonders hoch sind, zur Darstellung einer besonders hohen Dichtungsfunktion.
  • Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10 gemäß 1. Wie der 2 zu entnehmen ist, ist der Elektromotor 14 hier beispielsweise im Gegensatz zur Hubkolbenmaschine 10 gemäß 1 nicht zumindest teilweise in dem Ölraum 24 angeordnet. Dies wäre, bei einer entsprechenden halsförmigen Ausgestaltung des Getriebegehäuses, auch bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ausführbar. Vielmehr ist das Gehäuse 30 des Getriebes 16 derart geführt, dass es die Durchtrittsöffnung 34 zumindest bereichsweise durchdringt. insbesondere durchdringt das Gehäuse 30 des Getriebes 16 die Durchtrittsöffnung 34 in dessen axialer Richtung gemäß einem Richtungspfeil 41 komplett und ist so aus dem Ölraum 24 hinausgeführt. Dadurch sind die Verbindungsbereiche 32 zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 16 außerhalb des Ölraums 24 angeordnet.
  • Wie bei der Hubkolbenmaschine 10 gemäß 1 ist der Elektromotor 14 über dessen Gehäuse 28 an dem Getriebe 16 über dessen Gehäuse 30 gehalten (bzw. umgekehrt). Dadurch kommt es trotz Verwendung der unterschiedlichen Werkstoffe insbesondere für das Kurbelgehäuse 22 und das Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, nicht zu Verspannungen der Getriebeelemente und damit innerhalb des Getriebes 16 sowie zwischen dem Getriebe 16 und dem Elektromotor 14. Vielmehr kann sich das Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, und mit ihm der Elektromotor 14 bei Temperaturwechseln relativ zum Kurbelgehäuse 22 bewegen. Es treten nur geringe Querkräfte auf, so dass das Getriebe 16 exakt zur Verstellwelle 18 ausgerichtet bleibt und nicht in radialer Richtung gemäß einem Richtungspfeil 42 verzogen wird. Durch diese entsprechende Anordnung bei der Hubkolbenmaschine 10 ist somit eine Kupplung zum Ausgleich eines Achsversatzes zwischen dem Getriebe 16 und der Verstellwelle 18 und/oder zwischen dem Getriebe 16 und dem Elektromotor 14 nicht von Nöten.
  • in der 2 ist eine Abtriebswelle 44 des Elektromotors 14 erkennbar, über welche Drehmomente des Elektromotors 14 in das Getriebe 16 eingeleitet werden können. Insbesondere kommt es nicht zu einem Achsversatz zwischen dem Getriebe 16 und der Abtriebswelle 44, so dass entsprechende Ausgleichselemente nicht von Nöten sind. Dies hält die Teileanzahl, das Gewicht und den Bauraumbedarf der Stelleinrichtung 12 und damit der gesamten Hubkolbenmaschine 10 besonders gering.
  • Bei der Dichtungseinrichtung 36 der Hubkolbenmaschine 10 gemäß 2 ist das Dichtungselement 38 der Dichtungseinrichtung 36 zwischen dem Elektromotor 14, insbesondere dessen Gehäuse 28, und dem Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, in radialer Richtung der Abtriebswelle 44 angeordnet. So sind die der Elektromotor 14 und das Getriebe 16 gegenseitig abgedichtet, so dass kein Schmieröl aus dem Ölraum 24 austreten kann.
  • Das Dichtungselement 40 der Dichtungseinrichtung 36 ist bei der Hubkolbenmaschine 10 gemäß 2 radial zwischen dem Getriebe 16, insbesondere dessen Gehäuse 30, und dem Kurbelgehäuse 22 angeordnet. Dadurch ist eine bezogen auf die Durchtrittsöffnung 34 radiale Abdichtung geschaffen, welche auch ohne weitere Schraubelemente zum Erhöhen der Anpresskräfte erfolgen kann. Hierzu wird beispielsweise ein Bund am Gehäuse 30 des Getriebes und eine Einführfase am Kurbelgehäuse 22 der Hubkolbenmaschine 10 genutzt, so dass dann in einem Reparaturfall der Elektromotor 14 auf zeit- und kostengünstige Art und Weise ausgetauscht werden kann, ohne an das Getriebe 16 in dem Ölraum 24 gelangen zu müssen. Hierzu kann der Elektromotor 14 einfach aus der Durchtrittsöffnung 34 bzw. der Getriebeöffnung ausgesteckt, repariert und wieder in diese eingesteckt werden. Somit fungiert die Durchtrittsöffnung 34 bzw. die Getriebeöffnung als Stecköffnung.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Hubkolbenmaschine
    12
    Stelleinrichtung
    14
    Elektromotor
    16
    Getriebe
    18
    Verstellwelle
    20
    Drehachse
    22
    Kurbelgehäuse
    24
    Ölraum
    26
    Ölraum
    28
    Gehäuse
    30
    Gehäuse
    32
    Verbindungsbereiche
    34
    Durchtrittsöffnung
    36
    Dichtungseinrichtung
    38
    Dichtungselement
    40
    Dichtungselement
    41
    Richtungspfeil
    42
    Richtungspfeil
    44
    Abtriebswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 60117646 T2 [0002]

Claims (6)

  1. Verbrennungskraftmaschine (10) für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis und mit zumindest einer Stelleinrichtung (12), mittels welcher des Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist und welche ein zumindest teilweise in einem, durch wenigstens ein Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) mindestens bereichsweise begrenzten Raum (24, 26) zur Aufnahme eines Schmiermittels angeordnetes Getriebe (16) und einen zumindest teilweise außerhalb des Raums (24, 26) angeordneten Motor (14) umfasst, zwischen welchen über eine Durchtrittsöffnung (34) des Gehäuseteils (22) ein Drehmoment übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (30) des Getriebes (16) und ein Gehäuse (28) des Motors (14) über jeweilige Verbindungsbereiche (32) unter Vermeidung eines Kontakts zwischen dem Gehäuse (28) des Motors (14) und dem Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) miteinander verbunden sind.
  2. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (30) des Getriebes (16) und dem Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens ein Dichtungselement (40) angeordnet ist.
  3. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (28) des Motors (14) und dem Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) wenigstens ein Dichtungselement (38, 40) angeordnet ist.
  4. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Getriebe (16) und dem Motor (14) wenigstens ein Dichtungselement (38) angeordnet ist.
  5. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (22) der Verbrennungskraftmaschine (10) und das Gehäuse (20) des Getriebes (16) aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind.
  6. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (22) zumindest im Wesentlichen aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, und das Gehäuse (30) des Getriebes (16) zumindest im Wesentlichen aus Stahl gebildet sind.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60117646T2 (de) 2000-07-31 2006-08-10 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis

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