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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung für einen internen Verbrennungsmotor und einen internen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Fahrzeug, wie ein Automobil.
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Hintergrund
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Es ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert, den Kraftstoffverbrauch von internen Verbrennungsmotoren zu reduzieren, insbesondere im Automobilsektor. Jedoch erwarten Kunden auch ein gewisses Level an Leistung. Es wurde deshalb versucht, den Wirkungsgrad von internen Verbrennungsmotoren zu verbessern.
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Eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad von internen Verbrennungsmotoren zu verbessern, ist, das Verdichtungsverhältnis des Motors zu erhöhen. Das Verdichtungsverhältnis wird üblicherweise definiert als das Verhältnis des Volumens einer Verbrennungskammer vor der Verdichtung zu dem Volumen der Verbrennungskammer nach der Verdichtung. Das Volumen der Verbrennungskammer wird hierbei durch die Position eines Kolbens innerhalb eines Zylinders bestimmt, wobei der Kolben mittels einer Verbindungsstange an eine Kurbelwelle gekoppelt ist. Eine Vergrößerung des Verdichtungsverhältnisses führt zwar zu gesteigerten Wirkungsgraden des Motors, jedoch neigt der Motor während des Betriebs unter hoher Last zum Klopfen.
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Zur Reduzierung der Auswirkungen dieser gegensätzlichen Anforderungen an das Verdichtungsverhältnis wurden Motoren mit variablen Verdichtungsverhältnissen vorgeschlagen. Beispielsweise beschreibt die
EP 1 496 219 A1 einen Motor mit einer Verbindungsstange, welcher in zwei durch ein Drehgelenk verbundene Abschnitte unterteilt ist, wobei das Drehgelenk mittels einer Steuerstange axial verschiebbar ist, um die effektive Länge der Verbindungsstange flexibel einzustellen. Die WO 2004/ 015 256 A1 beschreibt eine Kolbenanordnung mit einem inneren Kolben, der verschiebbar in einem äußeren Kolben gelagert ist. Weiterhin beschreibt die
EP 2 764 229 B1 eine Kolbenanordnung mit einem Kolben, einer Verbindungsstange und einer Einstellvorrichtung, welche einen an den Kolben gekoppelten Kolbenstift und eine Exzenterhülse aufweist, die an den Kolbenstift und die Verbindungsstange gekoppelt ist.
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Die
DE 10 2007 017 153 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit variabler Verdichtung, wobei der Verbrennungsmotor eine um eine Achse drehbare Kurbelwelle, ein in einem Pleuelzapfen der Kurbelwelle schwenkbar gelagertes Pleuel und einen in einem Zylindergehäuse befindlichen, mit dem Pleuel schwenkbar verbundenen Hubkolben aufweist, sowie die Lagerachse des Pleuelzapfens zur Drehachse der Kurbelwelle geneigt angeordnet ist und das Pleuel auf dem Pleuelzapfen in Längsrichtung des Pleuelzapfens relativ zum Pleuelzapfen verschiebbar ist. Bei diesem Verbrennungsmotor ist vorgesehen, dass die Kurbelwelle in Richtung deren Drehachse verschieblich ist und das Pleuel in einem Lagerbolzen des Hubkolbens schwenkbar gelagert ist, wobei die Bolzenachse des Lagerbolzens parallel zur Drehachse der Kurbelwelle angeordnet ist. Mit einem solchen Verbrennungsmotor lässt sich bei einfacher konstruktiver Gestaltung und geringem baulichem Aufwand eine variable Verdichtung erzielen.
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In der
US 4 240 386 A ist ferner eine Kolbenanordnung für einen Verbrennungsmotor offenbart, wobei ein Pleuelzapfen der Kurbelwelle geneigt relativ zu einer Drehachse der Kurbelwelle verläuft und ein Kolbenzapfen, an dem ein Kolben gelagert ist, parallel zu dem Pleuelzapfen verläuft. Eine Pleuelstange koppelt den Pleuelzapfen und den Kolbenzapfen aneinander und ist entlang den Zapfen verschiebbar, um einen Hub der Kolbenanordnung zu variieren.
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In der US 2016/ 0 256 915 A1 wird ein weiterer Verbrennungsmotor mit einem geneigten Kurbelwellenabschnitt offenbart, wobei die Kurbelwelle selbst axial verschiebbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung bereitzustellen, die eine flexible Anpassung des Verdichtungsverhältnisses eines internen Verbrennungsmotors erlaubt und die einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kolbenanordnung gemäß Anspruch 1, eine Kolbenanordnung gemäß Anspruch 6 und durch einen internen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 7 gelöst.
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Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und der folgenden Beschreibung.
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Erfindungsgemäß ist eine Kolbenanordnung für einen internen Verbrennungsmotor vorgesehen, insbesondere für ein Motorfahrzeug, wie ein Automobil.
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Die Kolbenanordnung weist eine Kurbelwelle, einen Kolben, einen Kolbenstift und eine Verbindungsstange auf.
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Die Kurbelwelle definiert eine erste Rotationsachse und weist einen eine zweite Kurbelachse definierenden Kurbelabschnitt aufweist, wobei die zweite Kurbelachse relativ zu der ersten Rotationsachse versetzt angeordnet ist. Insbesondere definiert ein Basisabschnitt der Kurbelwelle die erste Rotationsachse, wobei an dem Basisabschnitt ein Drehmoment abgegriffen werden kann, wenn die Kolbenanordnung in einem Motor eingebaut ist. Der Kurbelabschnitt ist zu dem Basisabschnitt radial versetzt, das heißt, senkrecht zu der ersten Rotationsachse.
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Der Kolben ist dazu vorgesehen, in einem Zylinder geführt zu werden, wenn die Anordnung in einen Motor eingebaut ist. Der Kolbenstift ist an dem Kolben befestigt. Der Kolbenstift kann beispielsweise in einem durch ein Kolbenhemd definierten Innenraum des Kolbens angeordnet sein und kann an dem Kolbenhemd befestigt sein. Der Kolbenstift erstreckt sich geneigt relativ zu der ersten Rotationsachse und zu der zweiten Kurbelachse. Das heißt, eine Stift-Längsachse erstreckt sich jeweils geneigt relativ sowohl zu ersten als auch zu der zweiten Kurbelachse.
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Die Verbindungsstange umfasst einen ersten Endabschnitt, welcher drehbar an dem Kolbenstift gelagert ist, und einen zweiten Endabschnitt, welcher drehbar an dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle gelagert ist. Das heißt, die Verbindungsstange koppelt den Kolben an die Kurbelwelle, sodass, wenn die Kolbenanordnung in einem Motor eingebaut ist, eine axiale Bewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle um deren erste Rotationsachse umgewandelt wird. Insbesondere kann die Verbindungsstange an den Kurbelabschnitt der Kurbelwelle und an den Kolbenstift jeweils mittels Lagervorrichtungen gekoppelt sein, wobei die Lagervorrichtungen jeweils eine Rotationsachse definieren, die sich parallel zu der ersten Rotationsachse erstreckt.
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Es ist eine der Ideen der Erfindung, das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen eines effektiven Abstands zwischen dem Kolben und dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle zu variieren, indem die Verbindungsstange einfach entlang des Kurbelabschnitts, insbesondere entlang der zweiten Kurbelachse verschoben wird. Deshalb ist der zweite Endabschnitt der Verbindungsstange an dem Kurbelabschnitt entlang der zweiten Kurbelachse verschiebbar gelagert und der erste Endabschnitt der Verbindungsstange ist an dem Kolbenstift entlang des Kolbenstifts verschiebbar gelagert. Das heißt, der zweite Endabschnitt der Verbindungsstange ist gleitend oder verschiebbar entlang der zweiten Kurbelachse an dem Kurbelabschnitt geführt und der erste Endabschnitt der Verbindungsstange ist gleitend oder verschiebbar entlang der Stift-Längsachse an dem Kolbenstift geführt. Wenn der zweite Endabschnitt der Verbindungsstange entlang dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle verschoben wird, wird somit eine Bewegung des ersten Endabschnitts der Verbindungsstange entlang des Stifts veranlasst. Da sich der Stift geneigt zur zweiten Kurbelachse erstreckt, wird der Kolben veranlasst sich zu dem Kurbelabschnitt hin oder von diesem weg zu bewegen.
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Die erfindungsgemäße Kolbenanordnung erlaubt die Variierung des Verdichtungsverhältnisses eines internen Verbrennungsmotors durch simples Verschieben der Verbindungsstange entlang der Kurbelwelle. Bei der erfindungsgemäßen Kolbenanordnung ist insbesondere die Anzahl der bewegten Teile sehr gering. Insbesondere wird keine komplizierte mechanische Kinematik benötigt. Der einfache Aufbau verbessert die Zuverlässigkeit über die Lebensdauer der Kolbenanordnung. Durch das flexible Anpassen des Verdichtungsverhältnisses wird der thermische Wirkungsgrad bei kleinen Lasten vergrößert, wodurch der Kraftstoffverbrauch eines internen Verbrennungsmotors verringert wird. Weiterhin kann die Klopfneigung bei größeren Lasten deutlich verringert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung erstreckt sich die zweite Kurbelachse parallel zur ersten Rotationsachse. Dadurch wird ein besonders einfacher Aufbau der Kurbelwelle erzielt.
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Gemäß einem nicht von Anspruch 1 umfassten Beispiel erstreckt sich die zweite Kurbelachse geneigt in Bezug auf die erste Rotationsachse, wobei die zweite Kurbelachse und der Kolbenstift in entgegengesetzten Drehrichtungen in Bezug auf die erste Drehachse geneigt sind. Gemäß dieser Ausführungsform ist die zweite Kurbelachse in Bezug auf die erste Rotationsachse derart geneigt, dass sie sich in Bezug auf den Kolbenstift geneigt in einer entgegengesetzt Drehrichtung erstreckt, insbesondere, wenn sowohl der Kolbenstift als auch die zweite Kurbelachse auf derselben Seite bezüglich der ersten Rotationsachse angeordnet sind. Das bedeutet, ein Abstand zwischen dem Kolbenstift und dem Kurbelabschnitt wird noch größer verglichen mit dem Fall, dass die zweite Kurbelachse sich parallel zur ersten Rotationsachse erstreckt. Somit kann bei gleicher Verschiebung der Verbindungsstange eine noch größere Verschiebung des Kolbens relativ zum Kurbelabschnitt erzielt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt ein Winkel zwischen der zweiten Kurbelachse und dem Kolbenstift, insbesondere der Stift-Längsachse, zwischen 5 Grad und 30 Grad.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Verbindungsstange mittels einer Lagervorrichtung verschiebbar an dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle gelagert, wobei die Lagervorrichtung einen an dem Kurbelabschnitt gleitenden Gleitkörper, einen mit dem Gleitkörper formschlüssig verbundenen Kopplungskörper, der dazu vorgesehen ist, zur Bewegung entlang des Kurbelabschnitts betätigt zu werden, und ein zwischen den Gleitkörper und eine innere Oberfläche des zweiten Endabschnitts der Verbindungsstange eingesetztes Drehlager aufweist. Das Drehlager bildet somit eine drehbare Verbindung zwischen dem zweiten Endabschnitt der Verbindungsstange und dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle und der Gleitkörper sorgt für eine axiale Führung. Insbesondere definiert das Drehlager eine zu der ersten Rotationsachse parallele zweite Rotationsachse und ermöglicht eine Drehbewegung des zweiten Endabschnitts der Verbindungsstange relativ zu dem Gleitkörper. Der Gleitkörper ist bezüglich einer Drehbewegung um die zweite Kurbelachse ortsfest, jedoch entlang der zweiten Kurbelachse bewegbar. Die Lagervorrichtung weist vorteilhaft einen sehr einfachen Aufbau auf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Kurbelabschnitt der Kurbelwelle eine Ausnehmung auf, welche durch den Gleitkörper der Lagervorrichtung zur Ausbildung einer geschlossenen Druckkammer abgedeckt ist, wobei der Kopplungskörper die Druckkammer in einen ersten Kammerabschnitt und einen zweiten Kammerabschnitt unterteilt, und wobei die Kurbelwelle einen Fluidkanal aufweist, welcher in dem ersten oder dem zweiten Kammerabschnitt endet. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Betätigungsstruktur oder ein Betätigungssystem zum Bewegen des Kopplungskörpers entlang der Kurbelwelle als hydraulisches System realisiert. Der Kopplungskörper ist in der Druckkammer, die durch eine sich entlang der zweiten Kurbelachse erstreckende Vertiefung einer äußeren Umfangsfläche des Kurbelabschnitts ausgebildet ist, geführt. Der Kopplungskörper kann verschoben werden, indem ein Hydraulikfluid, wie z.B. Öl, in einen der Kammerabschnitte eingeführt wird, wodurch das Volumen des entsprechenden Kammerabschnitts vergrößert wird. Optional kann ein zweiter Fluidkanal vorgesehen sein, der in dem jeweils anderen Kammerabschnitt endet. Einer der Vorteile dieser Betätigungsstruktur gemäß dieser Ausführungsform liegt darin, dass diese auf einfache Weise in existierende Designs von internen Verbrennungsmotoren integrierbar ist, da Hydraulikkreisläufe typischerweise bereits vorgesehen sind, beispielsweise zur Schmierung, Kühlung oder Betätigung von Motorkomponenten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist beabstandet zu dem Kopplungskörper eine Spule an der Kurbelwelle angeordnet, und wobei der Kopplungskörper ein magnetisierbares oder magnetisches Material aufweist. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform ist ein elektrisches Betätigungssystem zum Bewegen des Kopplungskörpers entlang der Kurbelwelle vorgesehen. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Spule wird ein Magnetfeld erzeugt, das das magnetisierbare Material des Kopplungskörpers magnetisiert und diesen dadurch veranlasst, sich in Richtung der Spule zu bewegen. Optional kann der Kopplungskörper auch als Permanentmagnet realisiert sein. Abhängig von der Polung der an die Spule angelegten elektrischen Spannung kann die Bewegungsrichtung des Kopplungskörpers auf einfache Weise variierte werden. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass sie auf einfache Weise nachgerüstet oder ausgetauscht werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform spannt eine Vorspanneinrichtung die Lagervorrichtung in eine Ausgangsposition entlang dem Kurbelabschnitt vorspannt. Eine Ausgangsposition entspricht einer Position des zweiten Endabschnitts der Verbindungsstange an dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle, in welcher die Verbindungsstange einen vorbestimmten Abstand, beispielsweise einen maximal möglichen Abstand, zwischen dem Kurbelabschnitt und dem Kolben einstellt. Die Ausgangsposition kann physisch beispielsweise durch einen an dem Kurbelabschnitt ausgebildeten Anschlag definiert sein. Weiterhin kann die Ausgangsposition durch ein spezifisches Volumen an Hydraulikfluid in einem der Kammerabschnitte der optionalen Hydraulikkammer oder durch eine bestimmte magnetische Kraft, die durch die optionale Spule erzeugt wird, definiert sein. Die Vorspanneinrichtung ist dazu ausgelegt, die Lagervorrichtung mit einer Kraft entlang der zweiten Kurbelachse zu beaufschlagen. Beispielsweise kann die Vorspanneinrichtung durch ein elastisches Teil, wie eine Feder, realisiert sein. Das Vorsehen einer Vorspanneinrichtung bietet den Vorteil, dass der Lagerabschnitt und damit auch die Verbindungsstange zuverlässig in die Ausgangsposition zurückbewegt werden, wenn eine Stellkraft, durch welche die Verbindungsstange positioniert wird ungewollt wegfällt, beispielsweise bei einem ungewollten Ausfall der optionalen Spule oder eines hydraulischen Drucks in der optionalen Hydraulikkammer.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein interner Verbrennungsmotor mit einem Zylinder und einer Kolbenanordnung gemäß einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen.
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Der Zylinder umfasst ein eine Hubachse definierendes Zylindergehäuse und einen Zylinderkopf, der an einem ersten Ende des Zylindergehäuses angeordnet ist. Die Kurbelwelle ist drehbar um deren erste Rotationsachse gelagert, beispielsweise an einer Lagerstruktur, wie einem Motorblock. Der Kolben ist in dem Zylindergehäuse entlang der Hubachse zwischen einem oberen Totpunkt, OT, und einem unteren Totpunkt, UT, geführt.
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Allgemein definieren der Kolben und der Zylinder eine Verbrennungskammer. Im OT ist der Kolben in einem ersten Abstand zum Zylinderkopf angeordnet. Im UT ist der Kolben in einem zweiten Abstand zum Zylinderkopf angeordnet, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Der Kolben und der Zylinder definieren im OT des Kolbens ein erstes Volumen und im UT des Kolbens ein zweites Volumen, das größer als das erste Volumen ist. Ein Verdichtungsverhältnis kann durch das Verhältnis zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen definiert sein. Dieses Verdichtungsverhältnis kann auf einfache Weise durch Einstellen der Position der Verbindungsstange an dem Kurbelabschnitt der Kurbelwelle eingestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des internen Verbrennungsmotors ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Position der Verbindungsstange an der zweiten Kurbelachse während der Bewegung des Kolbens zwischen dem OT und dem UT mittels eines Aktuators zu steuern, wobei der Aktuator die Verbindungsstange zu einer Verschiebung zwischen einer Ausgangsposition im UT in eine Stellposition im OT veranlasst. Das erste Signal kann beispielsweise ein Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle sein. Der Aktuator kann beispielsweise durch die optionale Spule ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hängt ein Abstand zwischen der Ausgangsposition und der Stellposition optional von einem zweiten Eingangssignal S2 ab. Das zweite Signal kann zum Beispiel eine Lastanforderung an die Kurbelwelle, eine Position einer Verbrennungsluftklappe, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemischs für den Motor bestimmt, oder eine andere einen Lastzustand des Verbrennungsmotors charakterisierende Zustandsvariable des Motors sein.
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Figurenliste
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Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der mit dieser verbundenen Vorteile wird nun auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele, die in den schematischen Figuren der Zeichnungen spezifiziert sind, näher erläutert:
- 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines internen Verbrennungsmotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine Detail-Schnittansicht des in 1 durch den Buchstaben Z gekennzeichneten Bereichs;
- 3 zeigt eine vereinfachte, schematische Ansicht einer Kurbelwelle einer Kolbenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 zeigt eine vereinfachte, schematische Ansicht einer Kurbelwelle einer Kolbenanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines internen Verbrennungsmotors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das nicht von Anspruch 1 umfasst ist; und
- 6 zeigt ein Diagramm eines thermischen Wirkungsgrads eines internen Verbrennungsmotors abhängig von einem geometrischen Verdichtungsverhältnis des Motors für verschiedene Luft-Kraftstoff-Verhältnisse.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt beispielhaft einen internen Verbrennungsmotor 2 mit einem Zylinder 120 und einer Kolbenanordnung 1.
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Der Zylinder 120 weist ein Zylindergehäuse 121 und einen Zylinderkopf 122 auf. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Zylindergehäuse 121 eine innere Oberfläche 121a auf, die sich zylindrisch erstreckt und dadurch eine Hubachse A121 definiert, die gleichzeitig eine Zylinderachse bildet. An einem unteren Endanschnitt 121A des Zylindergehäuses 121 definiert die innere Oberfläche 121a eine erste Öffnung. An einem oberen Endanschnitt 121B des Zylindergehäuses 121, welches entgegengesetzt zu dem unteren Endabschnitt 121A liegt, definiert die innere Oberfläche 121a eine zweite Öffnung.
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Der Zylinderkopf 122 ist am oberen Endabschnitt 121B des Zylindergehäuses 121 angeordnet und deckt die zweite Öffnung ab. Der Zylinderkopf 122 kann Öffnungen zum Führen von Ventilen (nicht gezeigt), Kühlkanäle (nicht gezeigt) und ähnliche Strukturen aufweisen.
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Wie in 1 weiter gezeigt ist, weist die Kolbenanordnung 1 eine Kurbelwelle 10, einen Kolben 20, eine Verbindungsstange 30 und einen Kolbenstift 40 auf.
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Die Kurbelwelle 10 weist einen Basisabschnitt 12, der eine erste Rotationsachse A1 definiert, und einen Kurbelabschnitt 11 auf, der eine Kurbelachse A2 definiert. Der Kurbelabschnitt 11 ist relativ zu dem Basisabschnitt 12 versetzt, sodass der Kurbelabschnitt 11 um den Basisabschnitt 12 rotierbar ist, wenn der Basisabschnitt 12 drehbar um die erste Rotationsachse A1 gelagert ist. Sowohl der Basisabschnitt 12 als auch der Kurbelabschnitt 11 können einen kreisförmigen Querschnitt (nicht gezeigt) aufweisen. Wie in 1 dargestellt, können der Basisabschnitt 12 und der Kurbelabschnitt 11 miteinander durch einen Kopplungsabschnitt 13 verbunden sein, der sich quer zu dem Basisabschnitt 12, insbesondere quer zur ersten Rotationsachse A1 erstreckt. Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, kann der Kopplungsabschnitt 13 als ein scheiben- oder plattenförmiges Teil realisiert sein, wobei der Basisabschnitt 12 in einem zentralen Bereich des Kopplungsabschnitts 13 befestigt ist, und wobei der Kurbelabschnitt 11 in einem Randbereich des Kopplungsabschnitts 13 befestigt ist. Wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich die zweite Kurbelachse A2 parallel zu der ersten Rotationsachse A1. In diesem Fall bildet die zweite Kurbelachse A2 auch eine zweite Rotationsachse R2, die sich parallel zur ersten Rotationsachse R1 erstreckt. Alternativ kann sich die zweite Kurbelachse A2 geneigt relativ zu der ersten Rotationsachse A1 erstrecken, wie dies in 5 dargestellt ist. In diesem Fall ist eine zweite Rotationsachse R2 durch eine optionale Lagervorrichtung 50 definiert, wie nachfolgend noch im Detail anhand der 5 erläutert wird.
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Der Kolben 20 kann ein Kolbenhemd 21 und eine Kolbenkrone 22 aufweisen. Das Kolbenhemd 21 weist eine innere Oberfläche 21a auf, welche einen Innenraum 121 des Kolbens 20 und weiterhin an entgegengesetzten Enden des Kolbenhemds 21 gelegene Öffnungen des Kolbenhemds 21 definiert. Das Kolbenhemd 21 weist ferner eine äußere Oberfläche 21b auf, welche einen optional zylindrischen Umfang des Kolbens 20 definiert. Die Kolbenkrone 22 ist an einem Endabschnitt des Kolbenhemds 21 befestigt und deckt eine der Öffnungen des Kolbenhemds 22 ab.
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Wie in 1 dargestellt, ist der Kolbenstift 40 als ein sich länglich erstreckendes Teil realisiert, das eine durch eine äußere Oberfläche des Stifts 40 definierte Stift-Längsachse A40 aufweist.
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Die Verbindungsstange 30 ist als ein sich länglich erstreckendes Teil realisiert, das einen ersten Endabschnitt 31 und einen zweiten Endabschnitt 32 aufweist, wobei der erste und der zweite Endabschnitt 31, 32 jeweils an entgegengesetzten Enden eines sich länglich erstreckenden Hebelabschnitts 33 der Verbindungsstange 30 angeordnet sind. Wie dies in 1 für den ersten Endabschnitt 31 und in 2 für den zweiten Endabschnitt 32 gezeigt ist, können der erste und der zweite Endabschnitt 31, 32 der Verbindungsstange 30 jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen. Das heißt, der erste und der zweite Endabschnitt 31, 32 bilden jeweils vorzugsweise eine Hülse aus.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Kolbenstift 40 an dem Kolben 20 befestigt, insbesondere kann der Kolbenstift 40 an dem Kolbenhemd 21 befestigt sein und sich innerhalb des Innenraums 121 des Kolbens 20 erstrecken. Wie in 1 weiter schematisch gezeigt ist, erstreckt sich der Kolbenstift 40 quer und geneigt relativ zu einer Kolbenachse, die durch die äußere Oberfläche 21b des Kolbenhemds 21 definiert ist.
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Die Verbindungsstange 30 koppelt den Kolben 20 an die Kurbelwelle 10. Hierzu ist der erste Endabschnitt 31 des Verbinders 30 drehbar an dem Kolbenstift 40 gelagert und der zweite Endabschnitt 32 der Verbindungsstange 30 ist drehbar an dem Kurbelabschnitt 11 der Kurbelwelle 10 gelagert. Weiterhin ist der zweite Endabschnitt 32 der Verbindungsstange 30 derart an dem Kurbelabschnitt 11 gelagert, dass er entlang des Kurbelabschnitts 11, insbesondere entlang der zweiten Kurbelachse A2, verschiebbar ist. Entsprechend ist der erste Endabschnitt 31 der Verbindungsstange 30 derart an dem Kolbenstift 40 gelagert, dass er entlang des Kolbenstifts 40, insbesondere entlang der Stift-Längsachse A40, verschiebbar ist.
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Wie in 1 gezeigt, erstreckt sich der Kolbenstift 40 sowohl relativ zu der ersten Rotationsachse A1 als auch relativ zu der zweiten Kurbelachse A2 geneigt.
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In einem in einen internen Verbrennungsmotor eingebauten Zustand, wie dies beispielhaft in 1 dargestellt ist, ist die Kurbelwelle 10 drehbar um ihre erste Rotationsachse A1 gelagert, zum Beispiel an einem Motorblock (nicht dargestellt). Der Zylinder 120 ist in Bezug auf die erste Rotationsachse A1 ortsfest positioniert und derart angeordnet, dass der untere Endabschnitt 121A des Zylindergehäuses 121 der Kurbelwelle 10 zugewandt ist. Der Kolben 20, insbesondere die äußere Oberfläche 21a des Kolbenhemds 21 ist innerhalb des Zylindergehäuses 121 geführt, insbesondere durch die innere Oberfläche 121a des Zylindergehäuses 121. Allgemein ist der Kolben innerhalb des Zylindergehäuses 121 entlang der Hubachse A121 zwischen einem oberen Totpunkt, OT, und einem unteren Totpunkt, UT, geführt. In 1 ist der Kolben 20 im OT dargestellt. In dieser Position ist ein OT Volumen durch den Kolben 20, insbesondere die Kolbenkrone 21, das Zylindergehäuse 121 und den Zylinderkopf 122 definiert. Im OT ist der Abstand d zwischen dem Kolben 20, insbesondere zwischen der Kolbenkrone 21 und der ersten Rotationsachse A1 der Kurbelwelle 10 maximal. Im OT liegen die zweite Kurbelachse A2 und die Stift-Längsachse A40 vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene und erstrecken sich geneigt relativ zueinander. Im UT ist der Abstand d zwischen dem Kolben 20, insbesondere zwischen der Kolbenkrone 21 und der ersten Rotationsachse A1 der Kurbelwelle 10 minimal. Deshalb ist ein UT Volumen, das durch den Kolben 20, insbesondere die Kolbenkrone 21, das Zylindergehäuse 121 und den Zylinderkopf 122 definiert ist, größer als das OT Volumen. Ein Verdichtungsverhältnis kann als das Verhältnis zwischen dem UT Volumen und dem OT Volumen definiert sein.
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Da die Verbindungsstange 30 verschiebbar an dem Kolbenstift 40 und an dem Kurbelabschnitt 11 der Kurbelwelle gelagert ist und da der Kolbenstift 40 sich geneigt relativ zu der zweiten Kurbelachse A2 erstreckt, insbesondere im OT, kann das OT Volumen durch Verschieben des zweiten Endabschnitts 32 der Verbindungsstange 30 entlang der zweiten Kurbelachse A2 eingestellt werden. Diese Verschiebung entlang der zweiten Kurbelachse A2 entspricht auch einer Verschiebung entlang der ersten Drehachse A1. In 1 sind die Verbindungsstange 30, der Kolben 20 und der Kolbenstift 40 in einer Ausgangsposition in vollen Linien dargestellt. Um das OT Volumen zu vergrößern, wird die Verbindungsstange 30 um eine Weglänge X2 entlang der zweiten Kurbelachse A2 verschoben, was einer Verschiebung der Verbindungsstange 30 entlang der ersten Rotationsachse A1 um einen Weg X1 entspricht. In 1 entspricht diese Verschiebung einer Bewegung nach links. Die Position der Verbindungsstange 30, des Kolbens 20 und des Kolbenstifts 40 in der verschobenen Position sind in 1 in gestrichelten Linien dargestellt. Wie in 1 erkennbar ist, bewirkt ein Verschieben der Verbindungsstange 30 in Richtung eines Endes des Kolbenstifts 40 aufgrund der geneigten Anordnung des Kolbenstifts 40 relativ zu der zweiten Kurbelachse A2 eine Bewegung des Kolbens relativ zu der ersten Rotationsachse A1 der Kurbelwelle 10. In 1 resultiert die Verschiebung X1 entlang der ersten Rotationsachs A1 in einer Verschiebung H1 des Kolbens 20 entlang der Hubachse A121. Allgemein bewirkt im OT eine Verschiebung der Verbindungsstange 30 entlang der zweiten Kurbelachse A2 in einer Richtung, in der ein Abstand zwischen der Stift-Längsachse A40 und der ersten Rotationsachse A1 größer wird (in 1 nach links), eine Verkleinerung des Abstands d zwischen dem Kolben 20 und der ersten Rotationsachse A1. Folglich wird das OT Volumen dadurch vergrößert und das Verdichtungsverhältnis verkleinert. Eine Verschiebung der Verbindungsstange 30 entlang der zweiten Kurbelachse A2 in einer Richtung, in der ein Abstand zwischen der Stift-Längsachse A40 und der ersten Rotationsachse A1 kleiner wird (in 1 nach rechts), bewirkt eine Vergrößerung des Abstands d zwischen dem Kolben 20 und der ersten Rotationsachse A1. Folglich wird das OT Volumen dadurch verkleinert und das Verdichtungsverhältnis vergrößert.
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Wie in 1 weiter gezeigt ist, ist die Verbindungsstange 30 an dem Kolbenstift 40 mittels einer Stift-Lagervorrichtung 70 gelagert. Die Stift-Lagervorrichtung 70 weist einen Stift-Gleitkörper 71 und ein Drehlager 72 auf. Wie in 2 gezeigt, ist die Verbindungsstange 30 mittels einer Lagervorrichtung 50 an dem Kurbelabschnitt 11 der Kurbelwelle 10 gelagert. Allgemein definiert die Stift-Lagervorrichtung 70 eine Stift-Rotationsachse R40 und die Lagervorrichtung 50 eine zweite Rotationsachse R2, wobei die Stift-Rotationsachse R40 und die zweite Rotationsachse R2 jeweils parallel zu der ersten Rotationsachse A1 verlaufen.
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Der Stift-Gleitkörper 71 ist in gleitendem Kontakt mit dem Kolbenstift 40. Der Stift-Gleitkörper 71 kann beispielsweise als eine den Stift 40 umgebende Hülse realisiert sein. Optional kann eine erste Führungsstruktur, wie ein Vorsprung (nicht dargestellt), an einer inneren Oberfläche des Stift-Gleitkörpers 71 und eine zweite Führungsstruktur, wie eine Nut (nicht dargestellt), an einer äußeren Oberfläche des Stifts ausgebildet sein. Die optionale zweite Führungsstruktur erstreckt sich entlang der Stift-Längsachse und die erste Führungsstruktur steht mit der zweiten Führungsstruktur in Eingriff. Der Kolbenstift 40 erstreckt sich durch eine Öffnung, die durch die innere Oberfläche des Stift-Gleitkörpers 71 definiert ist. Eine äußere Oberfläche des Stift-Gleitkörpers 71 definiert die Stift-Rotationsachse R40, die sich geneigt zur Stift-Längsachse A40, jedoch parallel zur ersten Rotationsachse A1 erstreckt.
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Das Drehlager 72 ist zwischen den Stift-Gleitkörper 71 und eine innere Oberfläche des ersten Endabschnitts 31 der Verbindungsstange 30 eingesetzt. Insbesondere umgibt das Drehlager 72 den Stift-Gleitkörper 71. Das Drehlager 72 ist ortsfest relativ zu dem Stift-Gleitkörper 71 und dem ersten Endabschnitt 31 der Verbindungsstange 30 in Bezug auf eine translatorische Bewegung entlang der Stift-Längsachse A40. Jedoch ermöglicht das Drehlager 72 eine Drehbewegung des ersten Endabschnitts 31 der Verbindungsstange 30 relativ zum Stift-Gleitkörper 71 um die Stift-Rotationsachse R40.
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2 zeigt eine detaillierte Schnittansicht des in 1 durch den Buchstaben Z gekennzeichneten Bereichs. Wie in 2 dargestellt, ist die Verbindungsstange 30 mittels einer Lagervorrichtung 50 an dem Kurbelabschnitt 11 der Kurbelwelle 10 gelagert. Die in 2 beispielhaft dargestellte Lagervorrichtung 50 weist einen Gleitkörper 51, einen Kopplungskörper 52 und ein Drehlager 53 auf.
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Wie in 2 dargestellt, ist der Gleitkörper 51 in gleitendem Kontakt mit dem Kurbelabschnitt 11, insbesondere mit einer äußeren Oberfläche 11a des Kurbelabschnitts 11. Der Gleitkörper 51 kann zum Beispiel als eine den Kurbelabschnitt 11 umgebende Hülse realisiert sein, wobei die Hülse optional aus zwei Halbschalen 51A, 51B gebildet ist, wie dies in 2 beispielhaft dargestellt ist. Optional kann eine erste Führungsstruktur, wie ein Vorsprung (nicht dargestellt), an einer inneren Oberfläche des Gleitkörpers 51 und eine zweite Führungsstruktur, wie eine Nut (nicht dargestellt), an der äußeren Oberfläche des Kurbelabschnitts 11 ausgebildet sein. Die optionale zweite Führungsstruktur erstreckt sich entlang der zweiten Kurbelachse und die erste Führungsstruktur steht mit der zweiten Führungsstruktur in Eingriff.
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Der Kopplungskörper 52 kann zum Beispiel als ein den Kurbelabschnitt 11 umschließender Ring realisiert sein. Der Kopplungskörper 52 ist formschlüssig mit dem Gleitkörper 51 verbunden und dazu vorgesehen, zur Bewegung entlang des Kurbelabschnitts 11 betätigt zu werden. Zum Beispiel kann ein äußeres Ende des Kopplungskörper 52 in eine Nut 54 hineinragen, welche an der inneren Oberfläche des Gleitkörpers 51 ausgebildet ist.
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Das Drehlager 53 ist zwischen den Gleitkörper 51 und eine innere Oberfläche 32a des zweiten Endabschnitts 32 der Verbindungsstange 30 eingesetzt. Insbesondere umgibt das Drehlager 53 den Gleitkörper 51. Das Drehlager 53 ist ortsfest relativ zu dem Gleitkörper 51 und dem zweiten Endabschnitt 32 der Verbindungsstange 30 in Bezug auf eine translatorische Bewegung entlang der zweiten Kurbelachse A2. Jedoch definiert das Drehlager 53 eine zweite Drehachse R2, um welche eine Drehbewegung des zweiten Endabschnitts 32 der Verbindungsstange 30 relativ zum Gleitkörper 51 ermöglicht ist. Da die zweite Kurbelachse A2 in den 1 und 2 parallel zu der ersten Rotationsachse A1 ist, ist die zweite Rotationsachse R2 in den 1 und 2 identisch mit der zweiten Kurbelachse A2.
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Wie in den 1 und 2 weiterhin dargestellt ist, kann eine hydraulische Fluidverteilungsstruktur optional in die Kurbelwelle 10 integriert sein. 3 zeigt ferner ein optionales hydraulisches Betätigungssystem 150.
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Wie in 2 dargestellt, kann der Kurbelabschnitt 11 zur Realisierung der hydraulischen Fluidverteilungsstruktur eine Ausnehmung 15 aufweisen, die an der äußeren Oberfläche 11a des Kurbelabschnitts 11 der ausgebildet ist und sich entlang der zweiten Kurbelachse A2 erstreckt. Ferner weist die Kurbelwelle 10 zumindest einen Fluidkanal 17A, 17B auf, der in der Ausnehmung 15 des Kurbelabschnitts 11 endet. Wie in den 2 und 3 schematisch dargestellt ist, erstreckt sich der zumindest eine Fluidkanal 17A, 17B durch den Basisabschnitt 12, den Kopplungsabschnitt 13 und den Kurbelabschnitt 11. Wie in den 2 und 3 beispielhaft dargestellt ist, können für jeden Kurbelabschnitt 11 ein erster und ein zweiter Fluidkanal 17A, 17B vorgesehen sein, wobei die Kanäle 17A, 17B in der Ausnehmung 15 in Bezug auf die zweite Kurbelachse A2 beabstandet zueinander enden.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist die Ausnehmung 15 des Kurbelabschnitts 11 durch den Gleitkörper 51 der Lagervorrichtung 50 abgedeckt. Dadurch wird eine geschlossene Druckkammer 16 ausgebildet. Der Kopplungskörper 52 unterteilt die Druckkammer 16 in einen ersten Kammerabschnitt 16A und einen zweiten Kammerabschnitt 16B. Insbesondere dichtet der Kopplungskörper 52 den ersten und den zweiten Kammerabschnitt 16A, 16B voneinander ab. Der zumindest eine Fluidkanal 17A, 17B endet in dem ersten oder dem zweiten Kammerabschnitt 16A, 16B. Insbesondere enden der erste und der zweite Fluidkanal 17A, 17B auf entgegengesetzten Seiten des Kopplungskörpers 52.
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Wie in 3 schematisch dargestellt, kann der zumindest eine Fluidkanal 17A, 17B, insbesondere der erste Fluidkanal 17A, an eine erste Druckleitung 151 des hydraulischen Betätigungssystems 150 angeschlossen sein. Der optionale zweite Fluidkanal 17B kann an eine zweite Druckleitung 152 des hydraulischen Betätigungssystems 150 angeschlossen sein. Die erste und die zweite Druckleitung 151, 152 sind an eine Quelle 150 von unter Druck stehendem Hydraulikfluid, wie Öl, angeschlossen und leiten das Hydrauliklfuid. Der Druck des Hydraulikfluids in der ersten Druckleitung 151 kann mittels eines ersten Druckventils 153 eingestellt werden. Der Druck des Hydraulikfluids in der zweiten Druckleitung 152 kann mittels eines zweiten Druckventils 154 eingestellt werden. Durch Einstellen des Drucks in der ersten und der zweiten Druckleitung 151, 152 kann das Volumen an Hydraulikfluid, das in dem ersten und dem zweiten Kammerabschnitt 16A, 16B enthalten ist, vergrößert oder verkleinert werden. Dadurch kann die Position des Kopplungskörpers 52 entlang der zweiten Kurbelachse A2 variiert werden. Zum Beispiel wird, wenn der Druck in der ersten Druckleitung 151 gegenüber dem Druck in der zweiten Druckleitung 152 vergrößert wird, dem ersten Kammerabschnitt 16A zusätzliches Hydraulikfluid zugeführt, was den Kopplungskörper 52 zu einer Bewegung in Richtung des zweiten Kammerabschnitts 16B veranlasst.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, kann der interne Verbrennungsmotor weiterhin eine Steuerungsvorrichtung 200 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Position der Verbindungsstange 30 an der zweiten Kurbelachse A2 während der Bewegung des Kolbens 20 zwischen dem OT und dem UT mittels eines Aktuators zu steuern, wobei der Aktuator die Verbindungsstange 30 zu einer Verschiebung zwischen der Ausgangsposition im UT in verstellte Position im OT veranlasst, wobei ein Abstand entlang der ersten Rotationsachse A1 zwischen der Ausgangsposition und der Stellposition optional von einem zweiten Eingangssignal S2 abhängt. Das zweite Eingangssignal S2 kann zum Beispiel eine Lastanforderung, mit der die Kurbelwelle 10 beaufschlag wird, repräsentieren. Zum Beispiel entspricht in 1 die in vollen Linien dargestellte Position der Verbindungsstange 30 der Ausgangsposition der Verbindungsstange 30 im UT und die in gestrichelten Linien dargestellte Position der Verbindungsstange 30 entspricht der verschobenen Position der Verbindungsstange 30 im OT.
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Die Steuerungsvorrichtung 200 kann ferner in das hydraulische Betätigungssystem 150 integriert sein. Die Steuerungsvorrichtung 200 ist dazu eingerichtet, den Druck in der ersten und der zweiten Druckleitung 151, 152 entsprechend dem Eingangssignal S1 einzustellen. Zum Beispiel ist die Steuerungsvorrichtung 200 ist dazu eingerichtet, den Druck in der ersten und der zweiten Druckleitung 151, 152 derart einzustellen, dass während der Bewegung des Kolbens 20 zwischen dem OT und dem UT der Kopplungskörper 52 die Verbindungsstange 30 zu einer Bewegung zwischen der Ausgangsposition in die verschobene Position veranlasst.
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4 zeigt einen Motor 2 mit einer Kolbenanordnung 1 mit einer Spule 55, wobei der Kopplungskörper 52 ein magnetisierbares oder magnetisches Material aufweist. Die Spule 55 ist beabstandet zu dem Kopplungskörper 52 an der Kurbelwelle 10 angeordnet. Zum Beispiel kann die Spule innerhalb des Querschnitts des Kurbelabschnitts 12 oder allgemein an dem Kurbelabschnitt 12 angeordnet sein. In 4 ist beispielhaft gezeigt, dass die Spule an dem optionalen Kopplungsabschnitt 13 der Kurbelwelle 10 angeordnet ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Spule wird ein magnetisches Feld erzeugt, das den Kopplungskörper 52 zu einer Verschiebung entlang der zweiten Kurbelachse A2 veranlasst. Die Spule 55 bildet in diesem Fall einen Aktuator zum Verschieben der Verbindungsstange 30.
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Wie in 4 dargestellt, kann die optionale Steuerungsvorrichtung 200 auch an die Spulen 55 als Aktuatoren gekoppelt sein. Die Steuerungsvorrichtung 200 ist dazu eingerichtet, gemäß dem Eingangssignal S1 die Polung und/oder den Betrag der elektrischen Spannung einzustellen, mit welcher die jeweiligen Spulen beaufschlagt werden. Zum Beispiel ist die Steuerungsvorrichtung 200 ist dazu eingerichtet, die Spannung derart einzustellen, dass während der Bewegung des Kolbens 20 zwischen dem OT und dem UT der Kopplungskörper 52 die Verbindungsstange 30 zu einer Bewegung zwischen der Ausgangsposition in die verschobene Position veranlasst.
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Wie in den 2 bis 4 weiterhin gezeigt ist, kann eine Vorspanneinrichtung vorgesehen sein. Die Vorspanneinrichtung 60 kann zum Beispiel als eine Feder realisiert sein, wie dies symbolisch in den 2 bis 4 dargestellt ist, und spannt die Lagervorrichtung 50 in die Ausgangsposition entlang dem Kurbelabschnitt 11 vor.
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5 zeigt einen internen Verbrennungsmotor 2 mit einer Kolbenanordnung 1. Die Kolbenanordnung 1 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Kolbenanordnung dadurch, dass die zweite Kurbelachse A2 sich geneigt relativ zu der ersten Rotationsachse A1 erstreckt. Wie in 5 dargestellt ist, sind die zweite Kurbelachse A2 und der Kolbenstift 40 in Bezug auf die erste Rotationsachse A1 in entgegengesetzten Drehrichtungen geneigt. Insbesondere im OT, wie in 5 dargestellt, sind die zweite Kurbelachse A2 und der Kolbenstift 40 in Bezug auf die erste Rotationsachse A1 in entgegengesetzten Drehrichtungen geneigt. Dieser im OT divergierende Verlauf des Kolbenstifts 40, insbesondere des Kolben-Längspins A40, und der zweiten Kurbelachse A2 bietet den Vorteil, dass für eine gegebene Verschiebung H1 des Kolbens 20 entlang der Hubachse A121 nur eine kleine Verschiebung X1 entlang der ersten Rotationsachse X1 erforderlich ist.
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Die Lagervorrichtung 50 zur Lagerung des zweiten Endabschnitts der Verbindungsstange 30 an dem Kurbelabschnitt 11 weist die gleichen Komponenten in der gleichen Anordnung auf, wie in 2 dargestellt. Jedoch ist der Gleitkörper 51 ähnlich gestaltet wie der Stift-Gleitkörper 71. Das heißt, die äußere Oberfläche des Gleitkörpers 51 definiert die zweite Rotationsachse A2, die sich parallel zu der ersten Rotationsachse A1 der Kurbelwelle 10 und parallel zu der Stift-Rotationsachse R40 erstreckt.
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6 zeigt schematisch die Abhängigkeit des thermischen Wirkungsgrads des internen Verbrennungsmotors 2 vom geometrischen Verdichtungsverhältnis für verschiedene Luft-Kraftstoff-Verhältnisse A. Wie erkennbar ist, steigt der thermische Wirkungsgrad mit zunehmendem Verdichtungsverhältnis. Durch Einstellen des Verdichtungsverhältnisses durch Verschieben der Verbindungsstange 30 wie oben beschrieben kann der thermische Wirkungsgrad erheblich gesteigert werden. Da eine Einstellung möglich ist, kann Klopfen zuverlässig verhindert werden.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben. Für den Fachmann versteht es sich jedoch, dass Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele möglich sind, ohne die Prinzipien und zentralen Ideen der Erfindung, den in den Ansprüchen definierten Schutzbereich und deren Äquivalenzbereich zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kolbenanordnung
- 10
- Kurbelwelle
- 11
- Kurbelabschnitt
- 11a
- äußere Oberfläche des Kurbelabschnitts
- 12
- Basisabschnitt
- 13
- Kopplungsabschnitt
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Druckkammer
- 16A
- erster Kammerabschnitt
- 16B
- zweiter Kammerabschnitt
- 17A, B
- Fluidkanal
- 20
- Kolben
- 21
- Kolbenhemd
- 21a
- innere Oberfläche des Kolbenhemds
- 21b
- äußere Oberfläche des Kolbenhemds
- 22
- Kolbenkrone
- 30
- Verbindungsstange
- 31
- erster Endabschnitt der Verbindungsstange
- 32
- zweiter Endabschnitt der Verbindungsstange
- 32a
- innere Oberfläche des zweiten Endabschnitts der Verbindungsstange
- 33
- Hebelabschnitt der Verbindungsstange
- 50
- Lagervorrichtung
- 51
- Gleitkörper
- 51A, 51B
- Halbschalen
- 52
- Kopplungskörper
- 53
- Drehlager
- 54
- Nut
- 55
- Spule
- 60
- Vorspanneinrichtung
- 70
- Stift-Lagervorrichtung
- 120
- Zylinder
- 121
- Zylindergehäuse
- 121A
- unterer Endabschnitt des Zylindergehäuses
- 121a
- innere Oberfläche des Zylindergehäuses
- 121B
- oberer Endabschnitt des Zylindergehäuses
- 122
- Zylinderkopf
- 150
- hydraulisches Betätigungssystem
- 151
- erste Druckleitung
- 152
- zweite Druckleitung
- 153
- erstes Druckventil
- 154
- zweites Druckventil
- 155
- Hydraulikfluid-Druckquelle
- 200
- Steuerungsvorrichtung
- A1
- erste Rotationsachse
- A2
- zweite Kurbelachse
- A40
- Stift-Längsachse
- A121
- Hubachse
- H1
- Verschiebung des Kolbens entlang der Hubachse
- 121
- Innenraum des Kolbens
- R2
- zweite Rotationsachse
- R40
- Stift-Rotationsachse
- X1
- Verschiebung der Verbindungsstange entlang der ersten Rotationsachse
- X2
- Weglänge der Verschiebung der Verbindungsstange entlang der zweiten Kurbelachse
- Λ
- Luft-Kraftstoff-Verhältnis
