-
Diese
Anmeldung betrifft die folgenden eigenen Patente bzw. Patentanmeldungen:
US 6,497,203 B1 , "Hydraulikkreis zum
Entriegeln von Variabelverdichtungsverhältnis-Pleuelstangen-Verrieglungsmechanismen";
US 6,622,669 B1 , "Hydraulikkreis mit
einem Akkumulator zum Entriegeln von Variabelverdichtungsverhältnis-Pleuelstangen-Verrieglungsmechanismen"; und Ser. Nr. 09/690,946, "Pulsbetätigter Variabelverdichtungsverhältnis-Pleuelstangen-Verrieglungsmechanismus" (Anwaltsaktenzeichen: 200-1349).
-
Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen Hubkolbenverbrennungs-(I.C.)Motoren
für Kraftfahrzeuge. Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren
zum Steuern eines Verbrennungsmotors.
-
Aus
US 4,864,977 ist bekannt
ein Verbrennungsmotor mit Zylindern, in denen eine Verbrennung stattfindet,
einem Motormechanismus aufweisend eine Kurbelwelle, die um eine
Kurbelwellenachse rotiert, und Pleuelstangen, über welche die Kurbelwelle
mit Kolben, die sich innerhalb der Zylinder hin und her bewegen,
wirkverbunden ist, einem Längenänderungs-Mechanismus zum Einstellen
eines hohen oder eines niedrigen Motorverdichtungsverhältnisses,
einem Öl-Schmiersystem
mit einer ersten Ölzuführpassage
und einer zweiten Ölzuführpassage, über welche
jeweils Öl
unter Nominal-Motorschmieröldruck dem
Motormechanismus zuführbar ist
zum Schmieren von Bewegungsflächen
des Motormechanismus, und einer Hydrauliksteuereinrichtung, von
welcher der Nominal-Motorschmieröldruck zur
Erzielung einer Änderung
des Motorverdichtungsverhältnisses
selektiv der ersten Ölzuführpassage
oder der zweiten Ölzuführpassage
zugeführt wird.
-
Aus
DE 196 22 688 A1 ist
ein Verbrennungsmotor bekannt, bei dem eine zweistufige Zahnrad-Ölpumpe in
einem ersten Hydraulikkreis kontinuierlich Nominal-Motorschmieröldruck für ein Öl-Schmiersystem
des Verbrennungsmotors und in einem zweiten Hydraulikkreis für eine Ventiltrieb-Verstellvorrichtung kontinuierlich
einen Öldruck
bereitstellt, welcher höher
als der Nominal-Motorschmieröldruck ist.
Mittels eines Wege-Ventils ist das Öl-Schmiersystem des Verbrennungsmotors
mit dem zweiten Hydraulikkreis verbindbar. Das Öl-Schmiersystem des Verbrennungsmotors
wird kontinuierlich entweder mit Nominal-Motorschmieröldruck oder mit einem Öldruck versorgt,
welcher höher
als der Nominal-Motorschmieröldruck
ist, und die Ventiltrieb-Verstellvorrichtung wird kontinuierlich
mit einem Öldruck
versorgt, welcher höher
als der Nominal-Motorschmieröldruck ist.
-
Aus
DE 691 08 572 T2 ist
ein Verbrennungsmotor bekannt, bei dem eine erste und eine zweite Ölzuführpassage
mit einer ersten bzw. einer zweiten Öldruckkammer eines Mechanismus
zum Ändern/Aufrechterhalten
des Verdichtungsverhältnisses
des Verbrennungsmotors verbunden sind.
-
Gemäß einer
ersten und einer dritten in
DE 691 08 572 T2 beschriebenen Ausführungsform
ist die erste Ölzuführpassage
mit einer Hauptförderstrecke
verbunden und ist die zweite Ölzuführpassage selektiv
mit einer untergeordneten Ölpumpe
oder der Hauptförderstrecke
verbunden. Wenn ein Richtungssteuerventil auf eine erste Position
eingestellt ist, werden die erste und die zweite Ölzuführpassage über die
Hauptförderstrecke
mit Nominal-Motorschnmieröldruck
versorgt. Wenn das Richtungssteuerventil auf eine zweite Position
eingestellt ist, wird die zweite Ölzuführpassage von der untergeordneten Ölpumpe kontinuierlich
mit einem gegenüber
dem Nominal-Motorschmieröldruck
höheren Öldruck versorgt,
wohingegen die erste Ölzuführpassage
weiterhin mit Nominal-Motorschmieröldruck aus
der Hauptförderstrecke
versorgt wird.
-
Gemäß einer
zweiten in
DE 691
08 572 T2 beschriebenen Ausführungsform sind die beiden Ölzuführpassagen
in Abhängigkeit
vom gewählten
Verdichtungsverhältnis
alternativ mit der untergeordneten Ölpumpe oder mit der Hauptförderstrecke
verbunden. Wenn ein Richtungssteuerventil auf eine erste Position
eingestellt ist, wird die erste Ölzuführpassage
aus der Hauptförderstrecke
kontinuierlich mit Nominal-Motorschmieröldruck versorgt und wird die
zweite Ölzuführpassage
von der untergeordneten Ölpumpe
kontinuierlich mit dem höheren Öldruck versorgt.
Wenn das Richtungssteuerventil auf eine zweite Position eingestellt
ist, wird die zweite Ölzuführpassage
kontinuierlich mit dem Nominal-Motorschmieröldruck aus der Hauptförderstrecke
versorgt und wird die erste Ölzuführpassage
kontinuierlich mit dem höheren Öldruck von
der untergeordneten Ölpumpe
versorgt.
-
Aus
DE 199 52 144 A1 ist
es bekannt, Rückschlagventile
in Druckleitungen von Hydraulikkreisläufen vorzusehen. Ferner weist
eine in diesem Dokument beschriebene Druckmittelfördereinrichtung einen
Druckmittelvorratsbehälter
auf, in welchem Druckmittel gespeichert ist.
-
Das
in der Konstruktion eines Verbrennungsmotors, der ein unvariables
Verdichtungsverhältnis aufweist,
vorgesehene Verdichtungsverhältnis,
muss derart gewählt
werden, dass störendes
Motorklopfen vermieden wird, das anderenfalls während bestimmter Bedingungen
des Motorbetriebs, wenn das Verdichtungsverhältnis höher wäre, auftreten würde. Jedoch
herrschen jene Bedingungen, die den Anlass für Motorklopfen in einem Kraftfahrzeug
geben, wenn das Fahrzeug gefahren wird, normalerweise nur für begrenzte
Zeiten vor. Zu anderen Zeiten, wie wenn der Verbrennungsmotor leicht
belastet ist, könnte
der Verbrennungsmotor mit einer größeren Effizienz arbeiten und
nach wie vor ohne zu klopfen, wenn das Verdichtungsverhältnis höher eingestellt
werden könnte.
-
Einige
der oben genannten eigenen Patente offenbaren Verbrennungsmotor-Pleuelstangen,
deren Längen
automatisch geändert
werden können, um
das Motorverdichtungsverhältnis
zu ändern. Wenn
die Pleuelstangen längere
wirksame Längen aufweisen,
weist der Verbrennungsmotor ein höheres Verdichtungsverhältnis auf.
Wenn die Pleuelstangen kürzere
wirksame Längen
aufweisen, weist der Verbrennungsmotor ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis auf.
-
In
den Offenbarungen jener Patente sind Hydrauliksysteme enthalten
für das
Bewirken von Pleuelstangen-Längenänderungen.
Jene Systeme nutzen Motoröl
als Hydraulikfluid. Die Änderung
der gesamt wirksamen Länge
kann an entweder der Pleuelstange oder dem Kolben oder an beiden
durchgeführt werden,
aber vorzugsweise wird die wirksame Länge am großen Ende der Pleuelstange geändert, so
dass die Möglichkeit
das Verdichtungsverhältnis
mittels Pleuelstangen-Längenänderung
variabel einzustellen sich nicht nachteilig auf die hin und her
bewegte Masse des Verbrennungsmotors auswirkt.
-
Eine
Pleuelstange, offenbart in den oben genannten Patenten, weist eine
Vorrichtung auf, die ein erstes Teil, ein zweites Teil und ein drittes
Teil aufweist, die derart zusammengebaut sind, dass sie das große Ende
der Pleuelstangenvorrichtung bilden und eine variable Länge für die Pleuelstangenvorrichtung vorsehen.
Das erste Teil ist eine halbkreisförmige Schale. Eines von dem
zweiten und dem dritten Teil ist fest am ersten Teil befestigt.
Führungen,
die an einander gegenüberliegenden
Seiten des großen Pleuelstangen-Endes
angeordnet sind, verbinden das andere von dem zweiten und dem dritten
Teil und die befestigten Teile, um eine gleitende Relativbewegung
zwischen dem anderen von dem zweiten und dem dritten Teil und den
befestigten Teilen innerhalb eines begrenzten Änderungsbereichs zu ermöglichen,
zum Ändern
der Länge
der Pleuelstangenvorrichtung. Bei jeder Pleuelstange werden zwei
derartige Verrieglungsmechanismen verwendet, ein erster für das Verriegeln
der Pleuelstange in einer Länge und
ein zweiter für
das Verriegeln der Pleuelstange in einer anderen Länge.
-
Wenn
die Länge
geändert
werden soll, entriegelt ein Hydrauliksystem, welches Motoröl als Hydraulikfluid
verwendet, den jeweiligen Verrieglungsmechanismus. Wenn beide Verrieglungsmechanismen
entriegelt sind, ist die Mittellinie des großen Endes der Pleuelstange
frei, sich relativ zur Mittellinie des Kurbelzapfens zu verschieben,
an welchen es über
eine Lagerhalterung montiert ist, wie zwischen einer Konzentrizitäts-Position
und einer Exzentrizitäts-Position.
Die Trägheitskraft
bewirkt eine Bewegung der Pleuelstange derart, dass die Mittellinie
des großen
Endes relativ zur Mittellinie des Kurbelzapfens versetzt wird, wodurch
die wirksame Länge
der Pleuelstange von einer Länge
zu einer anderen Länge
geändert
wird. Nach Abschluss der Längenänderung
verriegelt der andere Verrieglungsmechanismus die Pleuelstange in
ihrer neuen Länge.
-
Die
Anforderungen an jedes individuelle Hydrauliksystem hängen von
der Beschaffenheit der Verrieglungsmechanismen ab. Für bestimmte
Arten von Verrieglungsmechanismen nutzt ein Hydrauliksystem zum
Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
von einer Anfangslänge
zu einer neuen Länge
eine Erhöhung
des Hydraulikdrucks, um die Längenänderung
zu bewirken, was aber ferner die Erhaltung des erhöhten Hydraulikdrucks
erfordert, um die neue Länge
beizubehalten. Ein Druckabfall bewirkt eine Wiederherstellung der
ursprünglichen
Länge der Pleuelstange.
-
Für andere
Arten von Verrieglungsmechanismen nutzt ein Hydrauliksystem zum
Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
von einer Anfangslänge
zu einer neuen Länge
eine Erhöhung
des Hydraulikdrucks, um die Längenänderung
zu bewirken, was aber keine Aufrechterhaltung des erhöhten Hydraulikdrucks
erfordert, um die neue Länge
der Pleuelstange beizubehalten. Das geschieht mittels bestimmter
Arten von Verrieglungsmechanismen und dadurch, dass Hydraulikdruck
zum Entriegeln jedes Mechanismus zu jedem jeweiligen Mechanismus über seine
eigene Ölzuführpassage
geliefert wird, wenn der jeweilige Mechanismus entriegelt werden soll.
-
Jeder
Typ Hydrauliksystem weist seine eigenen individuellen Vorteile auf.
Die Erfindung betrifft weitere Verbesserungen bezüglich derartiger
Systeme.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor und
ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, wobei
eine kontinuierliche Schmierung aller zu schmierenden Bewegungsflächen des
Verbrennungsmotors und eine Veränderung
des Motorverdichtungsverhältnisses
bei gegenüber
dem Stand der Technik reduzierter Belastung und somit reduziertem
Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors ermöglicht sind.
-
Dies
wird mit einem Verbrennungsmotor gemäß Patentanspruch 1 und einem
Verfahren gemäß Patentanspruch
15 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis
14 beschrieben.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Abschnittes eines Verbrennungsmotors
gemäß der Erfindung,
der längenvariable
Pleuelstangen und ein Öl-Schmiersystem
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung aufweist.
-
2 zeigt
ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
3 zeigt
ein Schaltschema eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
4 zeigt
ein Schaltschema eines dritten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
5 zeigt
ein Schaltschema eines vierten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
6 zeigt
ein Schaltschema eines fünften Ausführungsbeispiels
eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
7 zeigt
ein Schaltschema eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems zum
Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
8 zeigt
ein Schaltschema eines siebten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
9 zeigt
ein Schaltschema eines achten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
10 zeigt
ein Schaltschema eines neunten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems zum
Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
11 zeigt
ein Schaltschema eines zehnten Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems zum
Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
12 zeigt
ein Schaltschema eines elften Ausführungsbeispiels eines Öl-Schmiersystems
zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung gemäß der Erfindung.
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Zylinderreihe eines Verbrennungsmotors 20, der
als Beispiel drei Zylinder 21A, 21B, 21C aufweist, innerhalb
welcher, wenn ein Verbrennungsmotor läuft, die Verbrennung stattfindet.
Der Verbrennungsmotor 20 weist einen Mechanismus auf, der
eine Kurbelwelle 23, die sich um eine Kurbelwellenachse 23A dreht,
und drei Pleuelstangen 22A, 22B, 22C aufweist, über welche
die Kurbelwelle und die sich innerhalb der jeweiligen Zylinder 21A, 21B, 21C hin
und her bewegenden Kolben 24A, 24B, 24C,
wirkverbunden sind. Die Pleuelstangen 22A, 22B, 22C weisen jeweilige
Längenänderungs-Mechanismen 26A, 26B, 26C auf
für das
selektive Einstellen der jeweiligen Pleuelstange auf eine längere wirksame
Länge und
auf eine kürzere
wirksame Länge,
und folglich das selektive Einstellen des Verbrennungsmotors 20 auf
ein höheres
Verdichtungsverhältnis
oder auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis.
-
Jede
Pleuelstange weist ein großes
Ende zum Lagern der Pleuelstange auf einem jeweiligen Kurbelzapfen 25A, 25B, 25C einer
Kurbelwelle 23, und ein kleines Ende auf zum Lagern der
Pleuelstange auf einem zentralen Abschnitt eines Kolbenbolzens für das Kuppeln
der Pleuelstange mit einem jeweiligen Kolben 24A, 24B, 24C.
Je ein Längenänderungs-Mechanismus 26A, 26B, 26C ist
im jeweiligen großen
Ende der Pleuelstange vorgesehen. Es ist zu beachten, dass die Kolben,
weil 1 einen schematischen Charakter hat, nicht in
ihrer relativen Phasenlage zueinander gezeigt sind.
-
Der
Verbrennungsmotor weist ferner ein Öl-Schmiersystem auf zum Liefern
von Öl
unter Nominal-Motorschmieröldruck
mittels eines Systems von Passagen, sowohl um die Bewegungsflächen des
Verbrennungsmotors zu schmieren, einschließlich der Flächen des
gerade beschriebenen Mechanismus, als auch um die Änderung
des Motorverdichtungsverhältnisses über eine
erste Ölzuführpassage und
eine zweite Ölzuführpassage
zu bewirken.
-
Jeder
Längenänderungs-Mechanismus weist
zwei Verrieglungsmechanismen auf. Der eine Verrieglungsmechanismus
verriegelt die Pleuelstange in ihrer kürzeren Längeneinstellung und der andere
Verrieglungsmechanismus verriegelt die Pleuelstange in ihrer längeren Längeneinstellung.
Wenn eine Pleuelstangenlänge
zu ändern
ist, wird mittels des Hydraulikfluids der jeweilige verriegelte
Verrieglungsmechanismus der Längenänderungs-Mechanismen
entriegelt, so dass die beiden Verrieglungsmechanismen jedes Längenänderungs-Mechanismus
entriegelt sind und die Länge
der Pleuelstange mittels Trägheitskraft
geändert
wird, die, wenn der Verbrennungsmotor läuft, an der Pleuelstange wirkt. Nach
Abschluss einer Längenänderung
verriegelt der andere Verrieglungsmechanismus die Pleuelstange in
der neuen Längeneinstellung.
Mehr Details der Längenänderungs-Mechanismen und ihrer
Verrieglungsmechanismen können
in den oben genannten eigenen Patenten gefunden werden.
-
Ein
Hydrauliksystem zum Betätigen
der Verrieglungsmechanismen kann eine vorhandene Motorölpumpe und
das System von Ölpassagen
nutzen, einschließlich
der Ölpassagen
in der Motorkurbelwelle. Alternativ kann ein System eine modifizierte Ölpumpe und/oder
eine zusätzliche Öldruckerhöhungseinrichtung
aufweisen.
-
1 zeigt
vier Haupttraglager 28A, 28B, 28C und 28D, über die Öl zu drei
Pleuelstangenlagerungen geliefert wird, d. h. zu den Kurbelzapfen 25A, 25B, 25C der
Kurbelwelle 23, an welche die drei Pleuelstangen 22A, 22B, 22C jeweils
montiert sind. Das Öl
kann zu jeder Pleuelstange über
eine erste Ölzuführpassage 30 und
eine zweite Ölzuführpassage 32 geliefert
werden. Die Ölzuführpassage 30 kann über Haupttraglager 28A, 28C Öl zu den
Pleuelstangen 22A, 22B, 22C liefern,
während
die Ölzuführpassage 32 über Haupttraglager 28B, 28D Öl zu den Pleuelstangen 22A, 22B, 22C liefern
kann.
-
2 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Hydrauliksystems 40 zum Bewirken einer Pleuelstangen-Längenänderung, das in ein Motorschmiersystem
integriert ist. Das Motorschmiersystem weist ein Schmierölverteilersystem 42 auf,
das verschiedene Laufstrecken und Passagen aufweist, durch welche Öl mit Nominal-Motorschmieröldruck gefördert wird
zum Schmieren von verschiedenen Bewegungsflächen innerhalb des Verbrennungsmotors 20,
inklusive der zuvor erwähnten
Flächen.
Im System 40 wird der Nominal-Motorschmieröldruck mittels einer (Hydraulik-)Vorrichtung 44,
beispielsweise einem Niederdruckregler oder einem Druckbegrenzungsventil,
eingestellt.
-
Eine Ölpumpe 46,
die vom Verbrennungsmotor 20 angetrieben sein kann, saugt Öl aus einem Sumpf 48,
wie einer Motorölwanne,
und fördert
unter Druck Öl
durch einen Filter 50 hindurch. Der Druck dieses geförderten Öls wird
von einer Hydraulikvorrichtung eingestellt, beispielsweise einem
Hochdruckregler 52. Mittels des Hochdruckreglers 52 wird ferner
eine Druckreduzierung für
das geförderte Öl realisiert,
wodurch ermöglicht
wird, dass die Vorrichtung 44 den Nominal-Motorschmieröldruck einstellt. Überschüssiges Öl wird von
der Vorrichtung 44 zum Sumpf 48 zurückgeleitet.
Es ist zu beachten, dass der vorhandene Hydraulikdruck zwischen
dem Auslass der Ölpumpe 46 und
dem Hochdruckregler 52 höher ist, als der Nominal-Motorschmieröldruck,
der im Abschnitt des Passagensystems zwischen der Vorrichtung 44 und
dem Hochdruckregler 52 vorliegt.
-
Das
System 40 weist eine Mehrzahl von Hydrauliksteuereinrichtungen
auf, die ein erstes Magnetventil 54, ein zweites Magnetventil 56,
ein erstes Rückschlagventil 58 und
ein zweites Rückschlagventil 60 aufweisen.
Das Magnetventil 54 schaltet das mittels der Ölpumpe 46 geförderte Öl, welches
einen Druck höher
als der Nominal-Motorschmierdruck hat, selektiv auf die erste Ölzuführpassage 30,
und das Magnetventil 56 tut das Gleiche in Bezug auf die zweite Ölzuführpassage 32.
Beide Magnetventile 54, 56 sind normalerweise
geschlossen.
-
Wenn
keine Pleuelstangen-Längenänderung ausgeführt wird,
ist keines der Magnetventile 54, 56 erregt, und
folglich sind beide Magnetventile geschlossen. Trotzdem kann das Öl über die
jeweiligen Rückschlagventile 58 und 60 zu
den beiden Ölzuführpassagen 30 und 32 fließen, aber
es existiert keine erhebliche Druckdifferenz zwischen den Öldrücken innerhalb
der jeweiligen Ölzuführpassagen 30 und 32.
Jegliches Öl,
welches zu einer Pleuelstange gefördert wird, während beide
Magnetventile 54, 56 geschlossen sind, hat einen
Druck, der den Nominal-Motorschmieröldruck nicht übersteigt,
und kann daher für
die Schmierung genutzt werden.
-
Wenn
die Pleuelstangenlänge
von einer Ursprungs-Pleuelstangenlänge zu einer
neuen Pleuelstangenlänge
geändert
werden soll, wird eines der Magnetventile 54, 56 erregt,
während
das andere der Magnetventile 54, 56 nicht erregt
wird. Wenn das Magnetventil 54 dasjenige ist, welches öffnet, um
die Längenänderung
zu bewirken, wird Öl
durch dieses Magnetventil 54 hindurch zur Ölzuführpassage 30 gefördert mit
einem Druck, der dem am Auslass der Ölpumpe 46 entspricht,
während
das Rückschlagventil 58 den Ölfluss blockiert,
der anderenfalls dort hindurch gehen würde, um den Öldruck des Öls anzuheben,
das durch das Verteilersystem 42 hindurch gefördert wird,
um die bewegten Motorteile zu schmieren. Auf diese Weise, ist der
Druck in der Ölzuführpassage 30 positiv
in Relation zum Druck in der Ölzuführpassage 32 und
zum Nominal-Motorschmierdruck. Mittels der Druckdifferenz, die zwischen
dem Hydraulikdruck in der Ölzuführpassage 30 und
dem Hydraulikdruck in der Ölzuführpassage 32 erzeugt
wird, wird der verriegelte Verrieglungsmechanismus im jeweiligen
Längenänderungs-Mechanismus 26A, 26B, 26C der
jeweiligen Pleuelstange entriegelt. Während beide Verrieglungsmechanismen
jedes Längenänderungs-Mechanismus
entriegelt sind, wird die Länge
der Pleuelstange, mittels der auf jede Pleuelstange wirkenden Trägheitskraft
geändert.
Wenn jede Längenänderung
abgeschlossen ist, wird der andere Verrieglungsmechanismus jedes Längenänderungs-Mechanismus
verriegelt, um die Länge
der jeweiligen Pleuelstange in ihrer neuen Länge aufrecht zu erhalten. Die
Längenänderungs-Mechanismen sind
von einem Typ, der es nicht erfordert, dass die Druckdifferenz zwischen
den Ölzuführpassagen 30 und 32 aufrechterhalten
bleibt, um die Längenänderung
beizubehalten, und das eine Magnetventil, das zum Einleiten der
Längenänderung
erregt wurde, kann nun auf Unerregung geschaltet werden (d. h. Magnetventil 54).
-
Um
die Längen
auf die Ursprungslängen
zurückzustellen,
wird das Magnetventil 56 erregt, während das Magnetventil 54 unerregt
bleibt. Dadurch wird Öl
durch das Magnetventil 56 hindurch zur Ölzuführpassage 32 gefördert, mit
einem Druck, der dem Druck am Auslass der Ölpumpe 46 entspricht,
während
das Rückschlagventil 60 den Ölfluss blockiert, der
anderenfalls dort hindurch gehen würde, um den Öldruck von
dem Öl
anzuheben, das durch das Verteilersystem 42 hindurch gefördert wird,
um die bewegten Motorteile zu schmieren. Auf diese Weise ist der
Druck in der Ölzuführpassage 32 positiv in
Relation zum Druck in der Ölzuführpassage 30 und
zum Nominal-Motorschmierdruck. Mittels der Druckdifferenz, die zwischen
dem Hydraulikdruck in der Ölzuführpassage 32 und
dem Hydraulikdruck in der Ölzuführpassage 30 entstanden
ist, wird der verriegelte Verrieglungsmechanismus im jeweiligen
Längenänderungs-Mechanismus 26A, 26B, 26C der
jeweiligen Pleuelstange entriegelt. Während beide Verrieglungsmechanismen
jedes Längenänderungs-Mechanismus
entriegelt sind, wird die Länge
der Pleuelstange mittels der auf jede Pleuelstange wirkenden Trägheitskraft
zurück
auf die Ursprungslänge
geändert. Wenn
jede Längenänderung
abgeschlossen ist, wird der andere Verrieglungsmechanismus jedes
Längenänderungs-Mechanismus
verriegelt, um die Länge der
jeweiligen Pleuelstange in ihrer Ursprungslänge aufrecht zu erhalten. Weil
die Längenänderungs-Mechanismen
von einem Typ sind, der es nicht erfordert, um die Längenänderung
aufrecht zu erhalten, die erzeugte Druckdifferenz aufrecht zu erhalten,
kann das eine Magnetventil, das, um die Rückkehr zur Ursprungslänge (d.
h. Magnetventil 56) einzuleiten, erregt wurde, nun auf
Unerregung geschaltet werden.
-
3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Hydrauliksystems 70 zum Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung in Zusammenwirkung
mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist ein Ölverteilersystem 42 auf,
so wie das, welches in Bezug auf 2 beschrieben
wurde. Wie das System 40, weist das System 70 auf:
eine (Hydraulik-)Vorrichtung 44 (d. h. einen Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46,
einen Sumpf 48, einen Filter 50, eine Hydraulikvorrichtung
(d. h. einen Hochdruckregler 52) und zwei Rückschlagventile 58, 60.
Zusätzlich weist
das System 70 auf ein Wahlventil 72, ein normalerweise
offenes Magnetventil 74 und einen (Niederdruck-Hydraulik-)Ölakkumulator 76.
-
Wenn
die Pleuelstangenlängen
nicht verändert
werden, wird das Magnetventil 74 nicht erregt und deshalb
kann das geförderte Öl hindurch
fließen. Ein
Teil des Ölflusses
wird zum System 42 zur Schmierung gefördert, und ein Teil füllt den Ölakkumulator 76 mit Öl mit von
der Vorrichtung (Niederdruckregler) 44 eingestelltem Nominal-Motorschmieröldruck.
Das Wahlventil 72 verbindet die gewählte Ölzuführpassage 30 oder 32 über den
Filter 50 direkt mit dem Auslass der Ölpumpe 46. Das Öl kann über das
jeweilige Rückschlagventil 58, 60 zur anderen
der beiden Ölzuführpassagen 30, 32 fließen. Die
geringe Druckdifferenz zwischen den zwei Ölzuführpassagen 30, 32 reicht
nicht aus, um eine Pleuelstangen-Längenänderung einzuleiten. Zu diesem
Zeitpunkt hat der Hochdruckregler 52 keine Wirkung.
-
Wenn
eine Längenänderung
vorzunehmen ist, wird das Wahlventil 72 betätigt, um
eine geeignete Ölzuführpassage
auszuwählen,
und das Magnetventil 74 wird erregt. Mit jetzt geschlossenem
Magnetventil 74 baut sich der Ölpumpendruck auf jenen Druck
auf, der mittels des Hochdruckreglers 52 eingestellt ist,
und die gewählte Ölzuführpassage 30, 32 wird
mit diesem erhöhten
Druck beaufschlagt. Der erhöhte
Druck wird von dem jeweiligen Rückschlagventil 58, 60 blockiert,
so dass der Nominal-Motorschmieröldruck
für das Öl, das zum
System 42 gefördert
wird, jetzt mittels des gespeicherten Ölvolumens im Ölakkumulator 76 aufrechterhalten
wird. Eine Hydraulikdruck-Differenz ist folglich zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 erzeugt,
und diese Differenz ist wirksam, um jeden der verriegelten Verrieglungsmechanismen
von jeder Pleuelstange zu entriegeln. Die Längenänderung wird auf die Art und
Weise durchgeführt,
wie in dem vorher genannten Beispiel erläutert. Nach Abschluss der Längenänderung
wird das Magnetventil 74 auf Unerregung geschaltet, und das
Magnetventil 74 öffnet
folglich wieder.
-
Der Ölpumpen-Auslassdruck
sinkt wieder auf den Nominal-Motorschmieröldruck,
der Ölakkumulator 76 wird
wieder mit Öl
aufgefüllt
und die Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 verringert
sich auf einen Wert, wie vor der Längenänderung.
-
Um
die Ursprungslänge
wiederherzustellen, wird das Wahlventil 72 betätigt, um
die andere der Ölzuführpassagen 30, 32 auszuwählen, und
das Magnetventil 74 wird wieder erregt. Mittels der Druckdifferenz,
welche zwischen den beiden Ölzuführpassagen 30, 32 entstanden
ist, wird der verriegelte Verrieglungsmechanismus jeder Pleuelstange
entriegelt, die Ursprungslängen
werden wiederhergestellt und das Magnetventil 74 wird auf
Unerregung geschaltet. Während
der Längenänderung
liefert der Ölakkumulator 76 an
das System 42 Öl
mit Nominal-Motorschmieröldruck,
und mittels des Hochdruckreglers 52 wird der erhöhte Ölpumpendruck
zur Verfügung
gestellt.
-
4 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel des
Hydrauliksystems 80 zum Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung in Zusammenwirkung
mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist ein im Vorhergehenden
beschriebenes Schmierölverteilersystem 42 auf.
Das System 80 weist auf: eine Hydraulik-Vorrichtung 44,
beispielsweise einen Niederdruckregler, eine Ölpumpe 46, einen Sumpf 48,
einen Filter 50 und Rückschlagventile 58, 60.
Das System 80 weist ferner einen Hydraulik-Verstärker 82,
einen (Hochdruck-Hydraulik)-Ölakkumulator 84 und
ein Steuerventil (ein Dreiwege-Wahlventil) 86 auf.
-
Die Ölpumpe 46 fördert Öl mit von
der Vorrichtung (Niederdruckregler) 44 eingestelltem Nominal-Motorschmieröldruck zur
Nutzung vom System 42, und ein Teil des geförderten Öls fließt durch
die Rückschlagventile 58 und 60 hindurch
in die Ölzuführpassagen 30 und 32,
wenn keine Längenänderung
ausgeführt
wird. Ein anderer Teil des geförderten Öls wird
dazu benutzt, um den Hydraulik-Verstärker 82 zu
betätigen.
Wenn keine Längenänderung ausgeführt wird,
ist das Steuerventil 86 in einem Zustand, in dem beide Ölzuführpassagen 30 und 32 vom Ölakkumulator 84 getrennt
sind, wodurch der Hydraulik-Verstärker 82 den Ölakkumulator 84 mit Öl füllen kann,
mit einem Druck, der höher
als der Ölpumpen-Auslassdruck
ist.
-
Wenn
eine Längenänderung
vorzunehmen ist, wird das Steuerventil 86 betätigt, um
eine passende Ölzuführpassage 30, 32 auszuwählen, um
diese mit dem Auslass des Ölakkumulators 84 zu
verbinden. Das unter hohem Druck stehende Öl wird der ausgewählten Ölzuführpassage 30, 32 zugeführt, während das
jeweilige Rückschlagventil 58, 60 den Fluss
dieses Öls
zum System 42 blockiert. Das unter hohem Druck stehende Öl hat einen
ausreichenden Druck, um eine Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 entstehen
zu lassen, die nutzbar ist, um jeden der verriegelten Verrieglungsmechanismen
von jeder Pleuelstange zu entriegeln. Die Längenänderung und das Wieder-Verriegeln
in der neuen Längenposition
werden wie in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen durchgeführt. Nach
Abschluss der Längenänderung
wird das Steuerventil 86 betätigt, um beide Ölzuführpassagen 30 und 32 vom Ölakkumulator 84 zu
trennen und dadurch die Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 abzubauen.
-
Um
die Pleuelstangen in ihre Ursprungslängen zurückzuführen, wird die andere der Ölzuführpassagen 30, 32 mittels
des Steuerventils 86 ausgewählt, um eine bestimmte Druckdifferenz
zu erzeugen und dadurch den verriegelten Verrieglungsmechanismus
jeder Pleuelstange zu entriegeln. Nachdem die Ursprungslängen wiederhergestellt
worden sind und die Längenänderungs-Mechanismen
wieder verriegelt sind, wird das Steuerventil 86 so betätigt, dass
keine der Ölzuführpassagen 30, 32 ausgewählt ist,
und dadurch wird die Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 abgebaut.
-
5 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel des
Hydrauliksystems 90 für
das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
in Zusammenwirkung mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist
ein wie oben beschriebenes Schmierölverteilersystem 42 auf.
Das System 90 weist auf: eine Hydraulik-Vorrichtung 44 (d.
h. einen Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46, einen Sumpf 48,
einen Filter 50, einen Hydraulik-Verstärker 82 und einen
(Hochdruck-Hydraulik)-Ölakkumulator 84.
Zusätzlich
weist das System 90 auf: ein druckgesteuertes Bypass-Ventil 92,
ein Rückschlagventil 94 und
ein solenoidbetätigtes,
federzentriertes 4/3-Wegeventil (Steuerventil) 96.
-
In 5 ist
der Hydraulik-Verstärker 82 in Reihe
mit der Ölpumpe 46 geschaltet,
anstatt parallel wie in 4. Der Hydraulik-Verstärker 82 hält den Ölakkumulator 84 mittels
des Rückschlagventils 94 in einem
gefüllten
Zustand. Jedes Mal wenn der Ölakkumulator
eine Füllung
benötigt,
schließt
das Bypass-Ventil 92, und sobald der Ölakkumulator 84 gefüllt ist,
wird das Bypass-Ventil 92 geöffnet. Wenn das Bypass-Ventil 92 geöffnet ist,
kann die Ölpumpe 46 Öl mit Nominal-Motorschmieröldruck zum
Verteilersystem 42 fördern.
Wenn das Steuerventil 96 nicht betätigt wird, nimmt es seine Mittelstellung
ein, sodass Öl
mit Nominal-Motorschmieröldruck
in die Ölzuführpassagen 30 und 32 fließen kann.
-
Wenn
eine Pleuelstangen-Längenänderung eingeleitet
ist, wird ein bestimmtes der beiden Solenoide des Steuerventils 96 erregt,
um die zugeordnete Ölzuführpassage 30, 32 mit
dem Ölakkumulator 84 zu
verbinden. Über
die andere der Ölzuführpassagen 30, 32 fließt weiterhin Öl mit Nominal- Motorschmieröldruck.
Mittels der zwischen der Ölzuführpassage 30 und
der Ölzuführpassage 32 erzeugten
Druckdifferenz wird der verriegelte Verrieglungsmechanismus jeder
Pleuelstange entriegelt, durch die Wirkung der Trägheitskraft
werden die Pleuelstangenlängen geändert, und
sobald die Längenänderungen
abgeschlossen sind, werden die Pleuelstangen in ihren neuen Positionen
mittels der Längenänderungs-Mechanismen
verriegelt. Das Steuerventil 96 wird dann auf unerregt
geschaltet und kehrt in seine Mittelstellung zurück, um beide Ölzuführpassagen 30, 32 mit demselben
Nominal-Druck zu beaufschlagen.
-
Wenn
die Ursprungslängen
der Pleuelstangen wiederherzustellen sind, wird das andere Solenoid
des Steuerventils 96 erregt. Dadurch wird eine zur obigen
Druckdifferenz entgegengesetzte Druckdifferenz zwischen der Ölzuführpassage 30 und
der Ölzuführpassage 32 erzeugt.
Die Ursprungslänge wird
auf dieselbe Weise wiederhergestellt wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben. Wenn alle Pleuelstangen wieder in ihren Ursprungslängen verriegelt
worden sind, wird das Steuerventil 96 auf unerregt geschaltet,
sodass es in seine Mittelstellung zurückkehrt.
-
6 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel des
Hydrauliksystems 100 für
das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
in Zusammenwirkung mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist
ein wie oben beschriebenes Schmierölverteilersystem 42 auf.
Das System 100 weist auf: eine (Hydraulik-)Vorrichtung 44 (d.
h. einen Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46, einen Sumpf 48,
einen Filter 50, ein Rückschlagventil 94 und
ein solenoidbetätigtes,
federzentriertes 4/3-Wegeventil (Steuerventil) 96. Zusätzlich weist
das System 100 eine (Sekundär-)Ölpumpe 102 und ein
druckgesteuertes Bypass-Ventil 104 auf. Das existierende
Schmiersystem liefert jederzeit direkt von der Ölpumpe 46 durch den
Filter 50 hindurch Öl
mit Nominal-Motorschmieröldruck zum
System 42.
-
Für das Bereitstellen
des erhöhten
Drucks, der benötigt
wird, um die Pleuelstangen-Längenänderung
zu bewirken, fördert
die Ölpumpe 102 Öl aus dem
Sumpf 48, um den Ölakkumulator 84 über das Rückschlagventil 94 zu
laden. Die Ölakkumulatorbefüllung wird
durchgeführt,
wenn das Bypass-Ventil 104 geschlossen
ist. Wenn der Ölakkumulator
mit Öl auf
einen vorbestimmten Druck befüllt
ist, öffnet
das Bypass-Ventil 104,
um die Ölpumpe 102 zu
entladen. Wenn die Ölpumpe 102 mechanisch
angetrieben wird, kann das Bypass-Ventil 104 elektrisch
von einem dem Ölakkumulator
zugeordneten Druckschalter gesteuert werden. Alternativ, wenn die Ölpumpe mechanisch über eine
Kupplung angetrieben wird, kann der Ölakkumulatordruck dazu genutzt
werden, um das Einkuppeln und Auskuppeln der Kupplung zu steuern.
Wenn die Ölpumpe
elektrisch angetrieben wird, kann ein dem Ölakkumulator zugeordneter Druckschalter
die Ölpumpe
periodisch ein- und ausschalten, so wie es notwendig ist, um den Ölakkumulator
gefüllt
zu halten.
-
Die
Pleuelstangen-Längenänderung
von einer Ursprungslänge
zu einer neuen Länge
und die Wiederherstellung der Ursprungslänge werden über die Betätigung des Steuerventils 96 erreicht,
wie in Bezug auf 5 beschrieben.
-
7 zeigt
ein sechstes Ausführungsbeispiel
des Hydrauliksystems 110 für das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung in Zusammenwirkung
mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist ein wie schon
beschriebenes Schmierölverteilersystem 42 auf.
Das System 110 weist auf: eine Hydraulik-Vorrichtung 44 (d.
h. einen Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46, einen Sumpf 48,
einen Filter 50, ein Magnetventil 74, einen Hochdruck-Hydraulik-Ölakkumulator 84, ein
Rückschlagventil 94 und
ein solenoidbetätigtes,
federzentriertes 4/3-Wegeventil (Steuerventil) 96.
-
Wenn
das Magnetventil 74 geschlossen ist, füllt die Ölpumpe 46 den Ölakkumulator 84 über den Filter 50 und
das Rückschlagventil 94 mit Öl. Wenn der Ölakkumulator
auf einen vorbestimmten Druck befüllt ist, öffnet das Magnetventil 74.
Mittels des Rückschlagventils 94 wird
das unter hohem Druck stehende Öl
im Ölakkumulator 94 zur
Verwendung gehalten, bis es benötigt
wird. Mit offenem Magnetventil 74 fördert die Ölpumpe 46 Öl mit Nominal-Motorschmieröldruck in
das System 42, wie von der Vorrichtung 44, d.
h. einem Niederdruckregler, eingestellt.
-
Die
Pleuelstangen-Längenänderung
von einer Ursprungslänge
zu einer neuen Länge
und die Wiederherstellung der Ursprungslänge werden durch das Betätigen des
Steuerventils 96 erreicht, wie in Bezug auf 5 beschrieben.
-
8 zeigt
ein siebtes Ausführungsbeispiel des
Hydrauliksystems 120 für
das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
in Zusammenwirkung mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist
ein wie schon beschriebenes Schmierölverteilersystem 42 auf.
Das System 120 weist auf: eine Hydraulik-Vorrichtung 44 (d.
h. einen Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46, einen Sumpf 48,
einen Filter 50, Rückschlagventile 58 und 60,
einen ersten solenoidgetriebenen Ölpumpenmechanismus (Kolbenpumpe) 122 und
einen zweiten solenoidgetriebenen Ölpumpenmechanismus (Kolbenpumpe) 124.
Jeder Ölpumpenmechanismus
weist einen jeweiligen Kolben 122P, 124P auf,
der sich innerhalb eines jeweiligen Zylinders hin und her bewegt.
Ein jeweiliges Solenoid 122S, 124S wird erregt,
um den jeweiligen Kolben hin und her zu bewegen, und eine jeweilige Rückstellfeder 122K, 124K dient
dazu, den jeweiligen Kolben zurückzustellen,
wenn das jeweilige Solenoid auf unerregt geschaltet wird, nachdem
es den jeweiligen Kolben in eine Richtung seiner Hubbewegung bewegt
hat.
-
Die Ölpumpe 46 fördert für die Schmierung mit
Nominal-Motorschmieröldruck,
der mittels der Vorrichtung 44 eingestellt ist, Öl durch
den Filter 50 hindurch. Ein Teil des geförderten Öls wird
genutzt, um die Ölpumpenmechanismen 122 und 124 zu
füllen
und damit deren Hubbewegung vorzubereiten. Wenn ein Solenoid auf
unerregt geschaltet wird, sodass die dem Kolben jeweils zugeordnete
Feder unter Nutzung ihrer Federkraft den ihr zugeordneten Kolben
zurückstellen
kann, tendiert der Kolben dazu, eine Menge an Öl in den jeweiligen Ölpumpenmechanismus
zu saugen. Das jeweilige Rückschlagventil
erlaubt es, während
der Ölpumpenmechanismus gefüllt wird, Öl mit Nominal-Motorschmieröldruck in den Ölpumpenmechanismus
zu saugen, während es,
wenn der Ölpumpenmechanismus
sein Ölladung an
den Längenänderungs-Mechanismus
abgibt, den Umkehr-Ölfluss
verhindert.
-
Für das Ändern der
Pleuelstangenlänge
wird ein bestimmtes der Solenoide 122S, 124S betätigt, um
den ihm jeweils zugeordneten Kolben zu bewegen. Der die Hubbewegung
ausführende
Kolben gibt Öl
seiner Ladung in die ihm zugeordnete Ölzuführpassage 30, 32 aus.
Der Druck ist für
eine ausreichende Zeit höher
als der in der anderen Ölzuführpassage,
um die verriegelten Mechanismen der jeweiligen Pleuelstangen-Längenänderungs-Mechanismen
zu entriegeln. Mittels der Wirkung der Trägheitskräfte werden die Pleuelstangenlängen geändert, und
die Längenänderungs-Mechanismen verriegeln
die Pleuelstangen in ihren neuen Längen. Sobald der Kolben seinen
Pumphub ausgeführt
hat, fällt der
Druck wieder in Richtung des Nominal-Motorschmieröldrucks ab, und die Solenoid-Erregung
wird unterbrochen. Mittels der Federkraft der jeweiligen Feder 122K, 124K wird
der Kolben zurückgefahren, um
den jeweiligen Ölpumpenmechanismus
wieder mit Öl
zu füllen.
Die Wiederherstellung der ursprünglichen
Pleuelstangenlänge
wird durch das Pumpen mit dem anderen der Ölpumpenmechanismen 122, 124 erreicht.
-
9 zeigt
ein achtes Ausführungsbeispiel des
Hydrauliksystems 130 für
das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung
in Zusammenwirkung mit einem Motorschmiersystem. Das Schmiersystem weist
ein wie zuvor beschriebenes Verteilersystem 42 auf. Wie
das System 40 weist das System 130 auf: eine (Hydraulik-)Vorrichtung 44 (einen
Niederdruckregler), eine Ölpumpe 46,
einen Sumpf 48, einen Filter 50 und Magnetventile 54, 56.
Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen erzeugt das System 130 dadurch
eine Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30, 32,
dass eine der Ölzuführpassagen
vom Ölfluss
getrennt wird. Die bestimmte Ölzuführpassage
wird vom Ölfluss
getrennt mittels Erregens des jeweiligen Magnetventils 54, 56, um
dieses Magnetventil zu schließen,
während
das andere Magnetventil 54, 56 unerregt und folglich
offen bleibt. Deshalb hängt
die Druckdifferenz im Wesentlichen von der Einstellung der Vorrichtung 44 ab, d.
h. von einem Niederdruckregler. Die Längenänderung und das Verriegeln
der Längenänderungs-Mechanismen werden
ausgeführt
wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben. Um die Ursprungslänge
wiederherzustellen, wird das andere Magnetventil 54, 56 erregt,
und die Ursprungslängen werden
auf dieselbe Art wiederhergestellt wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen
beschrieben.
-
10 zeigt
ein neuntes Ausführungsbeispiel
des Hydrauliksystems 140 für das Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderung in Zusammenwirkung
mit einem Motorschmiersystem. Das System ist dem von 8 ziemlich ähnlich,
und die gleichen Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Anstatt dass das System zwei separate Ölpumpenmechanismen 122, 124 aufweist,
werden die Pumpfunktionen zum Bewirken der Pleuelstangen-Längenänderungen in einem (Einzel-)Ölpumpenmechanismus 142 zusammengefasst,
der einen (Einzel-)Kolben 142P aufweist, der bei seiner
Hubbewegung in die eine Richtung eine Pleuelstangen-Längenänderung
in die eine Richtung einleitet und der bei seiner Hubbewegung in
die entgegengesetzte Richtung eine Pleuelstangen-Längenänderung
in die entgegengesetzte Richtung einleitet. Während der Kolben in einer Richtung
seiner Hubbewegung verfährt,
um eine Ladung an Öl
aus der einen Ölpumpenkammer
in eine der Ölzuführpassagen 30, 32 einzuleiten,
saugt der Kolben vorhandenes Öl aus
der anderen Ölzuführpassage 30, 32 in
die an seinem anderen Ende befindliche Ölpumpenkammer hinein. Auf diese
Weise kann eine höhere
Druckdifferenz zwischen den Ölzuführpassagen 30 und 32 erreicht
werden als in den vorherigen Ausführungsbeispielen, bei denen Öl in eine
der Ölzuführpassagen gedrückt wird,
ohne vorhandenes Öl
aus der anderen der Ölzuführpassagen
zu saugen. Die höhere
Druckdifferenz ergibt sich, weil, während Öl unter Druck aus einer der Ölpumpenkammern
heraus in eine der beiden Ölzuführpassagen
gedrückt
wird, der Druck in der anderen Ölzuführpassage
verringert wird, weil das vorhandene Öl in die andere Ölpumpenkammer gesaugt
wird. Der Kolben wird mittels eines (Bidirektional-)Solenoids 144 betätigt. Ein
derartiges Solenoid kann eine Wicklung für das Verschieben des Kolbens
in der einen Richtung und eine andere Wicklung für das Verschieben des Kolbens
in der entgegengesetzten Richtung aufweisen. Der Kolben ist in seiner Mittelstellung
federzentriert, wie gezeigt, und nimmt diese Stellung ein, wenn
keine der Wicklungen erregt wird. Die Betätigung eines elektrisch gesteuerten
Absperrventils 146 ist mit der Betätigung des Solenoids 144 koordiniert,
um den Rückfluss
des Öls,
das aus der einen Kammer des Ölpumpenmechanismus 142 heraus
in eine der Ölzuführpassagen 30, 32 gedrückt wird,
zu blockieren und gleichzeitig zu verhindern, dass Frischöl von der Ölpumpe 46 in
die andere Kammer des Ölpumpenmechanismus 142 gefördert wird,
während Öl mittels
der Kolbenbewegung aus der anderen Ölzuführpassage 30, 32 heraus
gesaugt wird.
-
11 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel,
welches genau wie das gemäß 10 ist,
außer dass, wie gezeigt, das Absperrventil 146 durch Rückschlagventile 58 und 60 ersetzt
ist.
-
12 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel,
welches genau wie das gemäß 3 ist,
außer dass
es dadurch effizienter ist, dass Öl, welches vom Hochdruckregler 52 als überschüssig abgegeben wird,
zum Schmiersystem 42 geliefert wird, anstatt direkt zur Ölwanne 48 abgeführt zu werden.
-
Jedes
der verschiedenen Systeme, die beschrieben worden sind, besitzt
seine eigenen besonderen Vorteile. Bestimmte Vorteile sind bestimmten Systemen,
aber nicht Anderen gemeinsam. Zum Beispiel, obwohl das System 40 erfordert,
dass die Ölpumpe
im Wesentlichen ständig
mit Hochdruck arbeitet, wird es als relativ leicht anpassbar an
jeden speziellen Verbrennungsmotor und relativ leicht steuerbar
betrachtet. Andererseits erfordert System 70 einen Ölakkumulator,
aber es ist in seinem Betrieb effizient, weil die Ölpumpe nicht
ständig Öl unter
hohem Druck pumpen muss. Die Hardware-Anforderungen sind für die verschiedenen Systeme
offensichtlich anders, aber bestimmte Hardwarekomponenten sind den
verschiedenen Systemen gemeinsam.