DE102013021635A1 - Reciprocating internal combustion engine - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, mit einem Kurbelgehäuse, mit einer an dem Kurbelgehäuse um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagerten und wenigstens einen Hubzapfen (18) aufweisenden Kurbelwelle (14) und mit wenigstens einem einem Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Pleuel (10), das über einen Exzenter (22) an dem Hubzapfen (18) gelagert ist, wobei zum Verändern des Verdichtungsverhältnisses des Zylinders eine Verdrehung des Exzenters (22) relativ zum Hubzapfen (18) und zum Pleuel (10) bewirkbar ist, wobei ein am Kurbelgehäuse festgelegtes Führungselement (26) und ein an der Kurbelwelle (14) angeordnetes Schiebestück (32) vorgesehen sind, welches durch Drehen der Kurbelwelle (14) in Zusammenwirken mit dem Führungselement (26) bewegbar und infolge des Zusammenwirkens in axialer Richtung relativ zur Kurbelwelle (14) aus einer ersten Stellung in wenigstens eine zweite Stellung verschiebbar ist, in welcher mittels des Schiebestücks (32) eine Wirkverbindung zwischen dem Exzenter (22) und der Kurbelwelle (14) und die daraus resultierende Verdrehung des Exzenters (22) bewirkbar ist.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine for a motor vehicle, comprising a crankcase, having a crank shaft (14) rotatably mounted on the crankcase about an axis of rotation relative to the crankcase and having at least one crankpin (18) and at least one cylinder of the reciprocating piston. Internal combustion engine associated connecting rod (10) which is mounted on the crank pin (18) via an eccentric (22), wherein for varying the compression ratio of the cylinder, a rotation of the eccentric (22) relative to the crank pin (18) and the connecting rod (10) effected is provided with a fixed to the crankcase guide member (26) and on the crankshaft (14) arranged sliding piece (32) are provided which by rotating the crankshaft (14) in cooperation with the guide element (26) movable and due to the interaction in the axial Direction relative to the crankshaft (14) from a first position in at least one second position ve can be pushed, in which by means of the sliding piece (32) an operative connection between the eccentric (22) and the crankshaft (14) and the resulting rotation of the eccentric (22) is effected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen ist der
Die
Durch Verdrehen des Exzenters ist das sogenannte Stichmaß des Pleuels veränderbar, so dass dadurch das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar ist. Hierdurch kann beispielsweise das Verdichtungsverhältnis an unterschiedliche Betriebspunkte der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine angepasst werden. Auch die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders bauraumgünstige sowie robuste Verstellung des Verdichtungsverhältnisses realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a reciprocating internal combustion engine of the type mentioned in such a way that a particularly space-saving and robust adjustment of the compression ratio can be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a reciprocating internal combustion engine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders bauraumgünstige und robuste Verstellung des Verdichtungsverhältnisses realisierbar ist, sind erfindungsgemäß ein am Kurbelgehäuse festgelegtes Führungselement und ein an der Kurbelwelle angeordnetes und mit dieser mit bewegbares Schiebestück vorgesehen. Das Schiebestück ist durch Drehen der Kurbelwelle in Zusammenwirken mit dem Führungselement bewegbar. Infolge des Zusammenwirkens ist das Schiebestück in axialer Richtung relativ zur Kurbelwelle aus einer ersten Stellung in wenigstens eine zweite Stellung verschiebbar. Mit anderen Worten, kommt das Schiebestück infolge der Drehung der Kurbelwelle in Zusammenwirken mit dem relativ zum Kurbelgehäuse festen, das heißt unbeweglichen Führungselement, so wird das Schiebestück in axialer Richtung relativ zur Kurbelwelle aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben.In order to develop a reciprocating internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly space-saving and robust adjustment of the compression ratio can be realized according to the invention a fixed to the crankcase guide element and provided on the crankshaft and provided with this movable sliding piece. The sliding piece is movable by rotating the crankshaft in cooperation with the guide element. As a result of the interaction, the sliding piece is displaceable in the axial direction relative to the crankshaft from a first position to at least a second position. In other words, the sliding piece comes as a result of the rotation of the crankshaft in cooperation with the fixed relative to the crankcase, that is immovable guide member, the sliding piece is displaced in the axial direction relative to the crankshaft from the first position to the second position.
In der zweiten Stellung sind mittels des Schiebestücks eine Wirkverbindung zwischen dem Exzenter und der Kurbelwelle und die daraus resultierende Verdrehung des Exzenters bewirkbar. Dies bedeutet, dass der Exzenter infolge der Wirkverbindung zwischen dem Exzenter und der Kurbelwelle von der Kurbelwelle mitgenommen, das heißt schlagartig mitgerissen wird, so dass der Exzenter relativ zum bei der Drehung der Kurbelwelle oszillierenden Pleuel verdreht wird. Diese Verdrehung des Exzenters relativ zum Pleuel und auch relativ zum Hubzapfen bewirkt eine Veränderung des Hubs eines in dem Zylinder angeordneten Kolbens, welcher über das Pleuel mit der Kurbelwelle gelenkig gekoppelt ist. Diese Veränderung des Hubs bewirkt wiederum die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses.In the second position, an operative connection between the eccentric and the crankshaft and the resulting rotation of the eccentric can be effected by means of the sliding piece. This means that the eccentric as a result of the operative connection between the eccentric and the crankshaft entrained by the crankshaft, that is abruptly entrained, so that the eccentric is rotated relative to the oscillating during the rotation of the crankshaft connecting rod. This rotation of the eccentric relative to the connecting rod and also relative to the crank pin causes a change in the stroke of a piston arranged in the cylinder, which is articulated via the connecting rod with the crankshaft. This change in the stroke in turn causes the change in the compression ratio.
Das Schiebestück und das Führungselement ermöglichen eine aktive Einstellung, das heißt Steuerung des Verdichtungsverhältnisses, die an bereits bestehenden Motorkonzepten realisierbar ist. Insbesondere ist es möglich, sowohl Reihen- als auch V-Motoren mit dieser Verdichtungsverhältniseinstellung zu versehen. Auch andere Verbrennungskraftmaschinen wie beispielsweise Boxer-Motoren können mit einer solchen Einstellbarkeit des Verdichtungsverhältnisses versehen werden. Diese Einstellbarkeit des Verdichtungsverhältnisses ist auf besonders bauraumgünstige Weise darstellbar, wobei die Grundfunktion der Triebwerksteile insbesondere hinsichtlich der Kinematik und Belastbarkeit unverändert bleiben. Somit ist die Einstellbarkeit des Verdichtungsverhältnisses besonders robust, so dass die Funktion der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine auch über eine hohe Lebensdauer hinweg gewährleistet ist.The sliding piece and the guide element allow an active adjustment, that is, control of the compression ratio, which can be realized on existing engine concepts. In particular, it is possible to provide both series and V engines with this compression ratio setting. Other internal combustion engines such as boxer engines can be provided with such adjustability of the compression ratio. This adjustability of the compression ratio can be displayed in a particularly space-saving manner, wherein the basic function of the engine parts, in particular with regard to the kinematics and load capacity remain unchanged. Thus, the adjustability of the compression ratio is particularly robust, so that the function of the reciprocating internal combustion engine is ensured over a long service life.
Darüber hinaus ist es möglich, das Verdichtungsverhältnis an unterschiedliche Betriebspunkte der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine anzupassen, um so den Wirkungsgrad dieser zu optimieren. Dadurch kann ein besonders kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb mit nur geringen CO2-Emissionen realisiert werden.In addition, it is possible to differentiate the compression ratio Adjust operating points of the reciprocating internal combustion engine, so as to optimize the efficiency of this. As a result, a particularly fuel-efficient operation can be realized with only low CO 2 emissions.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels 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 a preferred embodiment and from 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:
Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist ferner eine ausschnittsweise aus
Die Kurbelwelle
Der Kolben ist somit über den Kolbenbolzen und das Pleuel
Das Verdichtungsverhältnis des Zylinders ist durch Bewirken einer Verdrehung des Exzenters
Mit anderen Worten kann durch Drehen des Exzenters
Zur Realisierung der Veränderung des Verdichtungsverhältnisses ist ein aus
Ferner ist ein an der Kurbelwelle
Der Bolzen
Der Bolzen
Bei einer Drehung der Kurbelwelle
Der Exzenter
Aus
In radialer Richtung zwischen dem Exzenter
Aus
Am Exzenter
In der ersten Stellung des Bolzens
Dadurch, dass der Exzenter
Insgesamt ist somit erkennbar, dass die zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses notwendige Verdrehung des Exzenters
Im Anschluss daran wird der Bolzen
Ein Weiterdrehen des als Lagerschale fungierenden Exzenters
Aus
Zur Arretierung des Bolzens
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Pleuelpleuel
- 1212
- großes Pleuelaugebig connecting rod eye
- 1414
- Kurbelwellecrankshaft
- 1616
- Wellenzapfenshaft journal
- 1818
- Hubzapfencrank pins
- 2020
- Exzenterlagereccentric
- 2222
- Exzentereccentric
- 2424
- Lagerelementbearing element
- 2626
- Führungselementguide element
- 2828
- Führungsbahnguideway
- 3030
- Teilbereichsubregion
- 3232
- Bolzenbolt
- 3434
- Lagerklotzbearing block
- 3636
- Schraubescrew
- 3838
- Kulissensteinsliding block
- 4040
- BundFederation
- 4242
- Freilauffreewheel
- 4444
- Hakenhook
- 4646
- Anschlagattack
- 4747
- Raststufenclick stops
- 4848
- Anschlagattack
- 5050
- BundFederation
- 5252
- Ausnehmungrecess
- 5454
- KugelBullet
- 5656
- Federfeather
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10309651 A1 [0002] DE 10309651 A1 [0002]
- DE 19944668 A1 [0003] DE 19944668 A1 [0003]
- US 2011/0155106 A1 [0004] US 2011/0155106 A1 [0004]
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013021635.4A DE102013021635A1 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Reciprocating internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013021635.4A DE102013021635A1 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Reciprocating internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013021635A1 true DE102013021635A1 (en) | 2015-06-18 |
Family
ID=53192100
Family Applications (1)
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DE102013021635.4A Withdrawn DE102013021635A1 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Reciprocating internal combustion engine |
Country Status (1)
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- 2013-12-18 DE DE102013021635.4A patent/DE102013021635A1/en not_active Withdrawn
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CN108368775A (en) * | 2015-12-10 | 2018-08-03 | 大众汽车有限公司 | Internal combustion engine |
CN108368775B (en) * | 2015-12-10 | 2020-07-03 | 大众汽车有限公司 | Internal combustion engine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |