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Die Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinder einer Hubkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinder einer beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise bereits der
DE 10 2014 009 484 A1 , der
DE 10 2011 115 417 A1 und der
DE 10 2011 115 415 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Kolbenanordnung umfasst dabei wenigstens einen Kolben, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder anordenbar ist. Ferner umfasst die Kolbenanordnung eine Einrichtung zum variablen Einstellen des Kompressionsverhältnisses des Zylinders, wobei das Kompressionsverhältnis auch als Verdichtungsverhältnis oder als ε bezeichnet wird.
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Außerdem umfasst die Kolbenanordnung einen mit dem Kolben über jeweilige Verbindungsbereiche gekoppelten Kolbenbolzen, über welchen der Kolben mit einem Pleuel der Verbrennungskraftmaschine koppelbar ist. Dabei umfasst die Einrichtung den Kolbenbolzen, welcher wenigstens ein bezogen auf den Verbindungsbereich des Kolbenbolzens exzentrisch angeordnetes Exzenterelement aufweist, über das der Kolbenbolzen mit dem Pleuel koppelbar ist. Dabei ist zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses der Kolbenbolzen relativ zu dem Kolben zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Drehstellungen verdrehbar. Mit anderen Worten, wird der Kolbenbolzen relativ zu dem Kolben und relativ zu dem Pleuel gedreht, so wird dadurch das Kompressionsverhältnis variiert, das heißt eingestellt.
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In einer ersten der Drehstellungen ist somit ein erstes Kompressionsverhältnis beziehungsweise ein erster Wert des Kompressionsverhältnisses eingestellt, wobei in der zweiten Drehstellung ein von dem ersten Kompressionsverhältnis unterschiedliches zweites Kompressionsverhältnis beziehungsweise ein von dem ersten Wert unterschiedlicher, zweiter Wert des Kompressionsverhältnisses eingestellt ist.
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Dadurch, dass das Exzenterelement bezogen auf den Verbindungsgebereich des Kolbenbolzens exzentrisch angeordnet ist, wird – wenn der Kolbenbolzen relativ zu dem Kolben und relativ zu dem Pleuel gedreht wird – eine translatorische Bewegung, das heißt eine Verschiebung des Kolbens in dem Zylinder relativ zu dem Pleuel bewirkt. Durch diese Verschiebung des Kolbens relativ zu dem Pleuel wird das Kompressionsverhältnis (Verdichtungsverhältnis) variiert, das heißt eingestellt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kolbenanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Einstellung des Kompressionsverhältnisses realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kolbenanordnung mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Kolbenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das Kompressionsverhältnis auf besonders vorteilhafte Weise einstellbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einrichtung wenigstens zwei an dem Kolben verschwenkbar gehaltene Klinken umfasst. Die Klinken sind jeweils zwischen den wenigstens einer Arretierstellung und wenigstens einer Freigabestellung relativ zu dem Kolben verschwenkbar. Die Arretierstellung dient dem Arretieren des Kolbenbolzens in seiner jeweiligen Drehstellung. Mit anderen Worten ist der Kolbenbolzen mittels der jeweiligen, sich in der Arretierstellung befindenden Klinke in der jeweiligen Drehstellung relativ zu dem Kolben arretierbar und dadurch gegen eine unerwünschte Drehung relativ zu dem Kolben gesichert.
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In der Freigabestellung gibt die jeweilige Klinke eine Drehung des Kolbenbolzens frei, sodass der Kolbenbolzen von einer der Drehstellungen in die jeweils andere Drehstellung gedreht werden. Somit kann in der jeweiligen Freigabestellung der jeweiligen Klinke das Kompressionsverhältnis beziehungsweise dessen Wert verändert, das heißt eingestellt werden. Ferner umfasst die Einrichtung erfindungsgemäß wenigstens einen an dem Kolbenbolzen an dem Kolbenbolzen verschwenkbar gehaltenen Riegel, mittels welchem die jeweilige Klinke aus der jeweiligen Arretierstellung in die jeweilige Freigabestellung verschwenkbar ist. Unter dem Verschwenken der jeweiligen Klinke aus der Arretierstellung in die Freigabestellung ist ein Entriegeln der jeweiligen Klinke zu verstehen. Durch Entriegeln der jeweiligen Klinke wird eine Drehung des Kolbenbolzens relativ zu dem Kolben zugelassen, sodass der Kolbenbolzen aus einer der Drehstellungen in die jeweils andere Drehstellung gedreht werden kann.
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Mittels der Klinken kann der Kolbenbolzen in der jeweiligen Drehstellung sicher arretiert werden, sodass dadurch das jeweilige Kompressionsverhältnis beziehungsweise ein jeweiliger Wert des Kompressionsverhältnisses sicher und fest eingestellt ist. Die jeweilige Arretierstellung der jeweiligen Klinke ist beispielsweise eine Verriegelungsposition, welche eindeutig vorgegeben ist, um dadurch das Kompressionsverhältnis eindeutig und präzise einstellen zu können. Ferner kann auch eine jeweilige Entriegelungsposition des Riegels und der jeweiligen Klinke definiert werden, sodass durch Verschwenken des Riegels in die Entriegelungsposition die jeweilige Klinke definiert entriegelt werden kann. Dadurch kann das Kompressionsverhältnis beziehungsweise dessen Wert bedarfsgerecht eingestellt werden.
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Die Verwendung der als Sperrklinken fungierenden Klinken hat den Vorteil, dass ein Axialausgleich zwischen dem Kolbenbolzen und den Klinken entfallen beziehungsweise vermieden kann. Somit ist die Einrichtung unempfindlich gegenüber Axialtoleranzen. Darüber hinaus ist es möglich, die Einrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem nur geringen Änderungsaufwand und somit mit nur geringen Kosten in herkömmliche Kolben oder Kolbenanordnungen zu integrieren, um dadurch das Verdichtungsverhältnis variabel einstellen zu können. Darüber hinaus können Abstützkräfte besonders gering gehalten werden.
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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.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinders einer als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Hubkolbenmaschine, mit einem Kolben, und mit einer Einrichtung zum variablen Einstellen des Kompressionsverhältnisses des Zylinders, wobei die Einrichtung einen Kolbenbolzen, an dem Kolben verschwenkbar gehaltene Klinken und wenigstens einen an dem Kolben verschwenkbar gehaltenen Riegel umfasst;
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2 eine weitere schematische Seitenansicht der Kolbenanordnung;
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3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Kolbenanordnung;
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4 eine schematische Perspektivansicht der Einrichtung.
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In den Figuren sind gleichen oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kolbenanordnung für einen ein veränderbares Kompressionsverhältnis aufweisenden Zylinder einer Hubkolbenmaschine, welche beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ausgebildet ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Hubkolbenmaschine antreibbar. Das Kompressionsverhältnis wird auch als Verdichtungsverhältnis oder als ε bezeichnet, wobei das Kompressionsverhältnis variabel einstellbar, das heißt variierbar ist.
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Die Hubkolbenmaschine umfasst beispielsweise ein erstes Gehäuseelement in Form eines Zylindergehäuses, durch welches der Zylinder gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise ein zweites Gehäuseelement in Form eines Kurbelgehäuses. Das Kurbelgehäuse ist beispielsweise einstückig mit dem Zylindergehäuse ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, dass das Kurbelgehäuse als separat von dem Zylindergehäuse ausgebildetes und mit dem Zylindergehäuse verbundenes Bauteil ausgebildet ist. Die Hubkolbenmaschine umfasst in ihrem fertig hergestellten Zustand ferner eine Abtriebswelle in Form einer Kurbelwelle, welche an dem Kurbelgehäuse um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar ist. Dabei weist die Kurbelwelle wenigstens einen Hubzapfen auf. Die Kolbenanordnung 10 umfasst einen Kolben 12, welcher im fertig hergestellten Zustand der Hubkolbenmaschine translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommen ist. Dabei ist der Kolben 12 über einen besonders gut aus 4 erkennbaren Kolbenbolzen 14 der Kolbenanordnung 10 gelenkig mit einem in den Fig. nicht dargestellten Pleuel der Hubkolbenmaschine gekoppelt, wobei das Pleuel an dem Hubzapfen drehbar gelagert ist. Dadurch ist der Kolben 12 über den Kolbenbolzen 14 und das Pleuel gelenkig mit dem Hubzapfen und somit mit der Kurbelwelle insgesamt gelenkig gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt werden.
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Die Kolbenanordnung 10 umfasst ferner eine im Ganzen mit 16 bezeichnete Einrichtung zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses des Zylinders, wobei die Einrichtung 16 (3) den Kolbenbolzen 14 umfasst. Der Kolbenbolzen 14 ist mit dem Kolben 12 über jeweilige Verbindungsbereiche 22 und 24 gekoppelt. Dabei weist der Kolben 12 den Verbindungsbereich 24 auf, wobei der Kolbenbolzen 14 die Verbindungsbereiche 22 aufweist. Beispielsweise sind die Verbindungsbereiche 22 jeweils zumindest teilweise in korrespondierenden Verbindungsbereichen des Kolbens 12 aufgenommen, wobei die Verbindungsbereiche des Kolbens 12 beispielsweise durch jeweilige Aufnahmen gebildet sind. Von den Verbindungsbereichen des Kolbens 12 ist in den Fig. der mit 24 bezeichnete Verbindungsbereich erkennbar.
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Ferner umfasst der Kolbenbolzen 14 wenigstens ein bezogen auf die Verbindungsbereiche 22 des Kolbenbolzens 14 ein exzentrisch angeordnetes Exzenterelement 26, über das der Kolbenbolzen 14 mit dem Pleuel koppelbar beziehungsweise gekoppelt ist. Dabei ist das Exzenterelement 26 zumindest teilweise in einem Pleuelauge des Pleuels aufgenommen.
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Zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses (Kompressionsverhältnis) wird der Kolbenbolzen 14 relativ zu dem Kolben 12 und relativ zu dem Pleuel gedreht, wobei der Kolbenbolzen 14 zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Drehstellungen verdrehbar ist. Dies bedeutet, dass in einer ersten der Drehstellungen ein erstes Kompressionsverhältnis beziehungsweise ein erster Wert des Kompressionsverhältnisses eingestellt ist, wobei in der zweiten Drehstellung ein von dem ersten Kompressionsverhältnis unterschiedliches, zweites Kompressionsverhältnis beziehungsweise ein von dem ersten Wert unterschiedlicher, zweiter Wert des Kompressionsverhältnisses eingestellt ist. Da das Exzenterelement 26 bezogen auf die Verbindungsbereiche 22 exzentrisch angeordnet ist, wird eine translatorische Bewegung, das heißt eine Verschiebung des Kolbens 12 relativ zu dem Pleuel bewirkt, wenn der Kolbenbolzen 14 relativ zu dem Kolben 12 und relativ zu dem Pleuel gedreht wird. Durch dieses Verschieben des Kolbens 12 relativ zu dem Pleuel wird das Verdichtungsverhältnis des Zylinders eingestellt, das heißt verändert beziehungsweise variiert.
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Um nun eine besonders vorteilhafte und insbesondere eindeutige Einstellung des Kompressionsverhältnisses zu realisieren, umfasst die Einrichtung 16 vorliegend zwei an dem Kolben 12 verschwenkbar gehaltene Klinken 28 und 30, welche auch als Sperrklinken bezeichnet werden. Die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 ist zwischen wenigstens einer jeweiligen, in 1 gezeigten Arretierstellung und wenigstens einer jeweiligen Freigabestellung relativ zu dem Kolben 12 verschwenkbar. In der jeweiligen Arretierstellung kann der Kolbenbolzen 14 in seiner jeweiligen Drehstellung mittels der jeweiligen Klinke 28 beziehungsweise 30 relativ zu dem Kolben 12 arretiert werden, sodass sich der Kolbenbolzen 14 in Folge dieser Arretierung nicht unerwünschter Weise relativ zu dem Kolben 12 verdrehen kann. in der jeweiligen Freigabestellung jedoch gibt die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 eine Drehung des Kolbenbolzens 14 relativ zu dem Kolben 12 frei beziehungsweise die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 lässt in der jeweiligen Freigabestellung eine Drehung des Kolbenbolzens 14 relativ zu dem Kolben 12 zu, wodurch das Verdichtungsverhältnis verändert wird.
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Befindet sich der Kolbenbolzen 14 beispielsweise in seiner ersten Drehstellung, und befindet sich die Klinke 28 in ihrer Arretierstellung, so ist der Kolbenbolzen 14 mittels der Klinke 28 in der ersten Drehstellung relativ zu dem Kolben 12 arretiert. Dadurch ist der erste Wert des Kompressionsverhältnisses fest eingestellt. Befindet sich der Kolbenbolzen 14 beispielsweise in seiner zweiten Drehstellung, und befindet sich dabei die Klinke 30 in ihrer Arretierstellung, so ist der Kolbenbolzen 14 mittels der Klinke 30 in der zweiten Drehstellung relativ zu dem Kolben 12 arretiert. Somit ist der zweite Wert des Kompressionsverhältnisses sicher und fest eingestellt.
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Die Einrichtung 16 umfasst ferner wenigstens einen an dem Kolbenbolzen 14 verschwenkbar gehaltenen Riegel 32, welcher als Entriegelungsriegel verwendet wird. Der Riegel 32 ist dabei zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Kolbenbolzen 14 aufgenommen, wobei mittels des Riegels 32 die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 aus der jeweiligen Arretierstellung in die jeweilige Freigabestellung verschwenkbar ist.
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Dabei ist der Riegel 32 vorliegend als bistabiler Riegel ausgebildet, welcher zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Schwenkstellungen relativ zu dem Kolbenbolzen 14 verschwenkbar ist und dabei in diesen beiden Schwenkstellungen relativ zu dem Kolbenbolzen 14 arretierbar ist. Hierzu ist eine in den Figuren nicht erkennbare Arretiereinrichtung vorgesehen, mittels welchen der Riegel 32 in den Schwenkstellungen relativ zu dem Kolbenbolzen 14 arretierbar ist. Die Arretiereinrichtung umfasst beispielsweise wenigstens eine Feder und wenigstens eine Kugel sowie wenigstens eine Ausnehmung. Die Kugel wird beispielsweise mittels der Feder in der jeweiligen Schwenkstellung des Riegels 32 in die Ausnehmung gedrückt, sodass die Kugel zumindest teilweise in die Ausnehmung eingreift. Die Kugel wirkt dann beispielsweise in der jeweiligen Schwenkstellung formschlüssig mit dem Kolbenbolzen 14 und formschlüssig mit dem Riegel 32 zusammen, und wird mittels der Feder in Eingriff mit der Ausnehmung gehalten, sodass der Riegel 32 unter Vermittlung der Kugel formschlüssig in der jeweiligen Schwenkstellung relativ zu dem Kolbenbolzen 14 gesichert ist. Die jeweilige Schwenkstellung ist eine Ruhestellung des Riegels 32.
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Aus 3 ist erkennbar, dass eine Stelleinrichtung 34 vorgesehen ist, welche auch als Ansteuerung bezeichnet wird. Mittels der Stelleinrichtung 34 (Ansteuerung) ist der Riegel 32 aus einer der Schwenkstellungen in die jeweils andere Schwenkstellung sowie aus der anderen Schwenkstellung in die eine Schwenkstellung bewegbar, um dadurch die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 aus der jeweiligen Arretierstellung in die jeweilige Freigabestellung zu verschwenken.
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Hierzu umfasst die Stelleinrichtung 34 je Klinke 28 und 30 eine senkrecht zur Drehachse bewegbare Stange 36 und 38 sowie eine mit der jeweiligen Stange 36 beziehungsweise 38 mit bewegbare Klaue 40 beziehungsweise 42, sodass also die Klauen 40 beziehungsweise 42 senkrecht zur Drehachse relativ zu dem Zylindergehäuse translatorisch bewegbar sind. 1 zeigt beispielsweise eine erste der Schwenkstellungen des Riegels 32, wobei beispielsweise die Klaue 40 dazu dient, den Riegel 32 aus der ersten Schwenkstellung in die zweite Schwenkstellung zu bewegen, wodurch die Klinke 38 entriegelt, das heißt aus ihrer Arretierstellung in ihre Freigabestellung bewegt wird. Die Klaue 42 dient dazu, den Riegel 32 aus seiner zweiten Schwenkstellung in die erste Schwenkstellung zu bewegen, um dadurch die Klinke 30 zu entriegeln, das heißt aus der Arretierstellung in die Freigabestellung zu bewegen.
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Zum Entriegeln der jeweiligen Klinke 28 beziehungsweise 30 wird die jeweilige Klaue 40 beziehungsweise 42 senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle nach unten, das heißt in Richtung der Kurbelwelle beziehungsweise der Drehachse bewegt, sodass die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 entriegelt wird. Dann kann sich der Kolbenbolzen 14 freidrehen, wobei beispielsweise die Drehung des Kolbenbolzens 14 relativ zu dem Kolben 12 auf 180 Grad begrenzt ist. Mit anderen Worten kann sich nach dem Entriegeln der jeweiligen Klinke 28 beziehungsweise 30 der Kolbenbolzen 14 um einen Drehwinkel drehen, welcher vorliegend auf 180 Grad begrenzt ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Stangen 36 und 38 und somit die Klauen 40 und 42 relativ zu dem Zylindergehäuse drehbar sind, sodass durch Drehen der jeweiligen Klaue 40 und 42 der Riegel 32 aus der jeweiligen Schwenkstellung in die jeweils andere Schwenkstellung bewegt werden kann. Die Stangen 36 und 38 sind somit beispielsweise Wellen, welche relativ zu dem Zylindergehäuse drehbar sind und dabei beispielsweise in dem Zylindergehäuse aufgenommen sind.
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Der Kolben ist zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt in dem Zylinder bewegbar. Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung im unteren Totpunkt des Kolbens. Darunter ist zu verstehen, dass die jeweilige Klaue 40 und 42 beispielsweise derart bewegt, insbesondere verschwenkt und/oder translatorisch bewegt, wird, dass die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens entriegelt wird.
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Der jeweiligen Klinke 28 beziehungsweise 30 ist ein Federelement 44 beziehungsweise 46 zugeordnet, welches zumindest in der jeweiligen Freigabestellung gespannt ist und eine Federkraft bereitstellt, mittels welcher die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 aus der Freigabestellung in die Arretierstellung bewegbar ist. Vorzugsweise ist das jeweilige Federelement 44 beziehungsweise 46 auch in der Arretierstellung noch gespannt und stellt somit auch in der Arretierstellung eine Federkraft bereit, mittels welcher die jeweilige Klinke 28 beziehungsweise 30 in der jeweiligen Arretierstellung gehalten wird.
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Darüber hinaus umfasst die Einrichtung 16 eine besonders gut aus 2 und 4 erkennbare und zumindest mittelbar an dem Kolben 12 sowie zumindest mittelbar an dem Kolbenbolzen 14 abgestützte Drehfeder 48, mittels welcher der Kolbenbolzen 14 relativ zu dem Kolben 12 in wenigstens eine Drehrichtung drehbar ist. Mit anderen Worten unterstützt die Drehfeder 48 die Drehung des Kolbenbolzens 14 relativ zum Kolben 12, nachdem die Klinke 28 oder 30 entriegelt wurde. Ist beispielsweise das erste Kompressionsverhältnis beziehungsweise der erste Wert des Kompressionsverhältnisses höher als das zweite Kompressionsverhältnis beziehungsweise als der zweite Wert des Kompressionsverhältnisses, so unterstützt die Drehfeder 48 beispielsweise die Drehung des Kolbenbolzens 14 aus der zweiten Drehstellung in die erste Drehstellung. Dies bedeutet, dass die Drehfeder 48 mit dem Kolbenbolzen 14 und dem Kolben 12 in Drehrichtung der ersten Drehstellung vorgespannt ist.
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Ferner ist beispielsweise eine Halteplatte 50 vorgesehen, welche die Drehfeder 48 beispielsweise zumindest teilweise aufnimmt. Alternativ oder zusätzlich fixiert die Halteplatte 50 den Kolbenbolzen 14, insbesondere in seiner axialen Richtung, sodass der Kolbenbolzen 14 nicht aus dem Kolben 12 herausrutschen kann. Die Stelleinrichtung 34 ist beispielsweise zumindest teilweise in dem Zylindergehäuse aufgenommen und ist senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle relativ zu dem Zylindergehäuse bewegbar.
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3 zeigt die Klauen 40 und 42 in einer jeweiligen Ausgangsstellung, von welcher ausgehen die Klauen 40 und 42 nach unten in Richtung der Drehachse bewegt werden, um dadurch den Riegel 32 aus der jeweiligen Schwenkstellung in die jeweilige andere Schwenkstellung zu bewegen. Dabei sind die Klauen 40 und 42 in ihren Ausgangsstellungen auf unterschiedlichen Höhen angeordnet, wodurch die beiden Drehstellungen des Kolbens und somit die unterschiedlichen Betriebszustände hinsichtlich des unterschiedlichen Werts des Kompressionsverhältnisses berücksichtigt sind.
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Der Kolben 12 kann sich beispielsweise bei seiner translatorischen Bewegung in dem Zylinder an einer Zylinderlaufbahn des Zylinders abstützen, wobei beispielsweise die Ansteuerung außerhalb der Zylinderlaufbahn erfolgt. Dabei kann eine zentrale oder eine zylinderindividuelle Aktorik Verwendung finden, um beispielsweise dann, wenn die Hubkolbenmaschine mehrere Zylinder und demzufolge mehrere Kolbenanordnungen aufweist, eine gemeinsame oder zylinderindividuelle Verstellung des jeweiligen Kompressionsverhältnisses des jeweiligen Zylinders zu realisieren. Beispielsweise kommen bei Reihen-Sechszylindermotoren und bei Reihen-Vierzylindermotoren zwei Aktoren zum Einsatz, um beispielsweise bei einem Reihen-Vierzylindermotor die Zylinder 1 und 4 gemeinsam und die Zylinder 2 und 3 gemeinsam zu verstellen. Dabei werden beispielsweise bei einem Reihen-Sechszylindermotoren die Zylinder 1, 3 und 5 gemeinsam sowie die Zylinder 2, 4 und 6 gemeinsam hinsichtlich ihres Verdichtungsverhältnisses variiert.
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Da die Klaue 40 der ersten Drehstellung und somit dem ersten Wert des Kompressionsverhältnisses zugeordnet ist, wird die Klaue 40 genutzt, um auf den gegenüber dem ersten Wert geringeren zweiten Wert des Kompressionsverhältnisses umzustellen. Demzufolge ist die Klaue 42 der zweiten Drehstellung und somit dem zweiten Wert des Kompressionsverhältnisses zugeordnet, sodass die Klaue 42 genutzt wird, um auf den gegenüber dem zweiten Wert höheren ersten Wert des Kompressionsverhältnisses umzustellen. Aus 2 und 4 ist auch besonders gut die zuvor beschriebene Begrenzung des Drehwinkels des Kolbenbolzens erkennbar. Hierbei bildet die Halteplatte 50 jeweilige Anschläge 52 und 54, mit denen ein am Kolbenbolzen vorgesehener weiterer Anschlag 56 in jeweilige Stützanlage kommt, wenn der Kolbenbolzen 14 in die jeweilige Drehstellung gelangt. Da vorliegend der Kolbenbolzen 14 in genau zwei Drehstellungen relativ zum Kolben 12 arretiert werden kann, können somit genau zwei unterschiedliche Werte des Kompressionsverhältnisses fest eingestellt werden. Somit ist der Kolbenbolzen 14 als Zweistufenkolben ausgebildet, um das Kompressionsverhältnis zweistufig verstellen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kolbenanordnung
- 12
- Kolben
- 14
- Kolbenbolzen
- 16
- Einrichtung
- 22
- Verbindungsbereich
- 24
- Verbindungsbereich
- 26
- Exzenterelement
- 28
- Klinke
- 30
- Klinke
- 32
- Riegel
- 34
- Stelleinrichtung
- 36
- Stange
- 38
- Stange
- 40
- Klaue
- 42
- Klaue
- 44
- Federelement
- 46
- Federelement
- 48
- Drehfeder
- 50
- Halteplatte
- 52
- Anschlag
- 54
- Anschlag
- 56
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014009484 A1 [0002]
- DE 102011115417 A1 [0002]
- DE 102011115415 A1 [0002]
