DE3107382A1 - Multicylinder spark ignition reciprocating piston internal combustion engine - Google Patents

Multicylinder spark ignition reciprocating piston internal combustion engine

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DE3107382A1
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Hermann Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Krüger
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Abstract

The invention relates to a multicylinder spark ignition reciprocating piston internal combustion engine with a piston, assigned to each cylinder and enclosing a working chamber of variable volume opposite the cylinder head, and with a control piston varying the compression ratio as a function of the load of the internal combustion engine, which control piston is displaceably held in a cylindrical secondary chamber, arranged in the cylinder head and connected to the working chamber, and can be acted upon by a mechanical actuator drive for its adjustment. In order to reduce the actuating forces required for adjustment of the control piston, especially for adjustment tending to reduce the size of the secondary chamber, it is proposed that a spring energy store be connected in the mechanical actuator in such a way that any adjustment of the control piston, at least one tending to reduce the size of the secondary chamber, occurs only in phases of low working pressure in the secondary chamber connected to the working chamber.

Description

VOLKSWAGENWERKVOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 3058
1702pt-we-schOur reference: K 3058
1702pt-we-sch

Mehrzylindrige Otto-Hubkolben-BrennkraftmaschineMulti-cylinder Otto reciprocating internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige Otto-Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a multi-cylinder Otto reciprocating internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Gemischverdichtende, fremdgezündete Hubkolben-Brennkraftmaschinen (Otto-Motoren) arbeiten bekanntlich mit Füllungs- oder Drosselregelung. Hierbei wird im Teillastgebiet der Brennkraftmaschine durch Drosselung auf der Ansaugseite das Füllungsgewicht des angesaugten Kraftstoff-Luft-Gemisches bei etwa gleichbleibendem Kraftstoff-Luft-Verhältnis gegenüber dem Vollastzustand stark herabgesetzt. Infolge der geringeren !Füllung verringert sich bei konstantem Brennraumvolumen auch der am Ende des Verdichtungstaktes sich ergebende Arbeitsdruck, so daß nach den bekannten thermodynamischen Zusammenhängen der von diesem Druck abhängige thermische Wirkungsgrad bei Teillast gegenüber Vollast stark abfällt, was einen Anstieg des spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine zur Folge hat.Mixture compressing, externally ignited reciprocating piston internal combustion engines (Otto engines) are known to work with charge or throttle control. Here, in the partial load area of the internal combustion engine, the filling weight of the intake is reduced by throttling on the intake side Fuel-air mixture with an approximately constant fuel-air ratio greatly reduced compared to the full load condition. As a result of the lower filling, the combustion chamber volume is reduced also the resulting working pressure at the end of the compression stroke, so that according to the known thermodynamic relationships of the The thermal efficiency, which is dependent on this pressure, drops sharply at part load compared to full load, resulting in an increase in the specific Fuel consumption of the internal combustion engine has the consequence.

ITun ist es bereits bekannt, diesen durch die Füllungsregelung sich ergebenden Nachteil dadurch zu vermeiden, daß das Volumen des Brennraums in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine so geändert wird, daß sich bei jedem Lastzustand der Brennkraftmaschin in etwa der gleiche Verdichtungsenddruck einstellt'. Dazu kann im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ein Steuerkolben angeordnet werden, der in einerIt is already known that this is the result of the filling control To avoid the disadvantage that the volume of the combustion chamber is changed as a function of the load on the internal combustion engine is that in every load condition of the internal combustion engine in about sets the same final compression pressure '. For this purpose, a control piston can be arranged in the cylinder head of the internal combustion engine, which is in a

Vo-s'ro^dar Vorstand: '-.· ^tLSv-, Vs-siTe-*·' <■}■>■■-■ ί r-y ■ "·;·. ύ·. ·«'.--. V-V. F, ϊ-ϊ ■ C-...- Γε·ν F-c-r..Vo-s'ro ^ dar Board of Directors: '-. · ^ TLSv-, Vs-siTe- * ·'<■}■> ■■ - ■ ί ry ■ "·; ·. Ύ ·. ·« '.-- . VV. F, ϊ-ϊ ■ C -...- Γε · ν Fcr ..

ciss A-jlsicMsrats ; 1 .,:■ .Vc'-ji-j ~.-i-x<= · C-.--e-h·-·.·.-.- >-.■::··.:·'■' ■ t-.^.· c;' ::■>■■■<:· ' I-■■ n: ■ F-c'.C.'e'.pc .Fr-c=· :- Ti-.-ee .-■-3 B ·- = ■;.- Sitz der Ge5e"schail: V.'olfsfci-rg Amtsgericht Wolfsburg HRBciss A-jlsicMsrats; 1 .,: ■ .Vc'-ji-j ~.-Ix <= · C -.-- eh · - ·. ·.-.- > -. ■ :: ··.: · '■' ■ t -. ^. · C; ' :: ■> ■■■ <: · 'I- ■■ n: ■ F-c'.C.'e'.pc .Fr-c = ·: - Ti -.- ee .- ■ -3 B · - = ■; .- Seat of the Ge5e "schail: V.'olfsfci-rg District Court Wolfsburg HRB

zylindrischen, mit dem Hauptbrennraum verbundenen Bohrung verstellt werden kann. Die Verstellung des Steuerkolbens erfolgt dann in der Regel so, daß er bei Vollast das größtmögliche Hebenraumvolumen freigibt, bei Teillast oder Leerlauf dagegen entsprechend weniger. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei nahezu allen Betriebspunkten des Motors dieser mit einer möglichst nahe der Klopfgrenze liegenden Verdichtung und folglich mit bestmöglichem thermischen Wirkungsgrad betrieben werden kann.adjusted cylindrical bore connected to the main combustion chamber can be. The adjustment of the control piston then usually takes place in such a way that it releases the greatest possible lifting space volume at full load, at part load or idling, however, correspondingly less. In this way it is achieved that at almost all operating points of the This engine has a compression that is as close as possible to the knock limit and consequently the best possible thermal efficiency can be operated.

Pur die Verstellung des Steuerkolbens sind bereits eine Reihe von Vorschlägen bekannt, wonach mechanische, elektrische oder hydraulische Antriebe möglich sind. Bei mechanischen Verstelleinrichtungen besteht nun die Schwierigkeit, daß zur Verstellung des Steuerkolbens dann besonders hohe Kräfte aufgebracht werden müßten, wenn der Steuerkolben in Richtung auf eine Verkleinerung des Hebenraums verstellt werden soll und zwar insbesondere dann, wenn in dem Brennraum ein hoher Gasdruck herrscht, was insbesondere im Verdichtungs- und Arbeitstakt der Pail ist.There are already a number of suggestions for adjusting the control piston known, according to which mechanical, electrical or hydraulic drives are possible. In the case of mechanical adjustment devices now the difficulty that particularly high forces would have to be applied to adjust the control piston when the control piston should be adjusted in the direction of a reduction in the lifting space, in particular when there is a high gas pressure in the combustion space there is what is especially in the compression and work cycle of the Pail.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher darin zu sehen, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine Verdichtungsregelung mittels mechanischer Mittel zu schaffen, bei der die Verstellkräfte'möglichst klein gehalten werden.The object on which the invention is based is therefore to be seen in a compression control in an internal combustion engine of the type mentioned at the outset to create by means of mechanical means in which the adjustment forces are kept as small as possible.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch die erfindungsgemäße Einschaltung eines Pederspeichers in den mechanischen Stellantrieb wird nun erreicht, daß bei einer beabsichtigten Verstellung des Steuerkolbens in Richtung auf eine Verkleinerung des Nebenraums zunächst die Feder vorgespannt wird, die sich erst dann entspannt, wenn die Verstellung des Steuerkolbens gegen geringen Arbeitsdruck in dem Brennraum erfolgen kann. Auf diese Weise wird die Verstellung des Steuerko-lbens zumindest bei einer Verstellung in Richtung auf eine Verkleinerung des Nebenraums, das heißt bei abnehmender Belastung der Brennkraftmaschine, etwas verzögert sein; dies hat jedoch nur sehr geringen Einfluß auf die Betriebsweise der Brennkraftmaschine. Prinzipiell könnte eine solche Verstellung über den Pederspeicher auch bei einer Verstellung in Richtung auf eine Ver-This object is achieved according to the characterizing part of claim 1. The inventive inclusion of a Peders memory in the mechanical actuator is now achieved that with an intended adjustment of the control piston in the direction of a reduction in the adjoining space, the spring is initially biased, which only then relaxed when the adjustment of the control piston can take place against a low working pressure in the combustion chamber. In this way, the adjustment of the control piston will be somewhat delayed, at least in the case of an adjustment in the direction of a reduction in the size of the adjoining space, that is to say with a decreasing load on the internal combustion engine; however, this has only a very slight influence on the mode of operation of the internal combustion engine. In principle, such an adjustment could also be made with an adjustment in the direction of an adjustment via the Peders memory

größerung des Nebenraums herangezogen werden. Da dort jedoch zum einen der Gasdruck des Brennraums die Verstellung des Steuerkolbens unterstützt, zum anderen eine schnelle Veränderung des Brennraumvolumens zur Verhinderung eines klopfenden Betriebes notwendig ist, ist es zweckmäßig, bei der Verstellung des Steuerkolbens in Richtung auf eine Vergrößerung des Nebenraums eine möglichst direkte Verbindung herzustellen.enlargement of the adjoining room. However, since there for one of the gas pressure of the combustion chamber the adjustment of the control piston supported, on the other hand, a rapid change in the combustion chamber volume is necessary to prevent knocking operation is, it is useful when adjusting the control piston in the direction of an enlargement of the adjoining space as direct as possible Establish connection.

In den TJnteransprüchen sind eine Reihe zweckmäßiger Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1 enthalten, die im Zusammenhang mit der Beschreibung des Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.A number of expedient refinements are set out in the sub-claims of the subject matter of claim 1, which are explained in more detail in connection with the description of the exemplary embodiment.

Die Zeichnung zeigt die Erfindung beispielhaft anhand eines schematischen Längsschnittes durch den Zylinderkopf und einen Teil des Zylinders einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung. The drawing shows the invention by way of example using a schematic Longitudinal section through the cylinder head and part of the cylinder of a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine according to the invention.

Dabei ist mit 1 ein Zylinderblock und mit 2 ein in diesem gleitender Kolben bezeichnet, der gegenüber einem unter Zwischenschaltung einer Zylinderkopfdichtung 4 auf dem Zylinderblock 1 gehaltenen Zylinderkopf 3 einen Arbeitsraum 5 mit veränderlichem Volumen einschließt. In der Zeichnung ist der Kolben 2 in seiner oberen Totpunktstellung gezeigt, in der der Arbeitsraum 5 sein kleinstes Volumen einnimmt. Mit dem Arbeitsraum 5 verbunden ist ein Nebenraum 10, der durch eine in dem Zylinderkopf 3 vorgesehene zylindrische Bohrung gebildet ist, in der ein Steuerkolben 11 verschiebbar gehalten ist. In diesen aus dem Arbeitsraum 5 und dem Nebenraum 10 bestehenden Brennraum münden eine Zündkerze 9 sowie ein Ein- und ein Auslaßkanal ein, von denen in der Zeichnung beispielsweise nur der durch ein Einlaßventil 6 gesteuerte Einlaßkanal 8 angedeutet ist. Zur Steuerung dieses Einlaßventils 6 • ist eine Nockenwelle 7 mi ^ einem dem Einlaßventil 6 zugeordneten Nokken 19 vorgesehen, der über einen^ Tassenstößel 20 entgegen der Wirkung einer Ventilfeder 21 einwirkt.Here, 1 denotes a cylinder block and 2 denotes a piston sliding in this, which, compared to a cylinder head 3 held on the cylinder block 1 with the interposition of a cylinder head gasket 4, encloses a working space 5 with a variable volume. In the drawing, the piston 2 is shown in its top dead center position, in which the working space 5 occupies its smallest volume. Connected to the working chamber 5 is an adjoining chamber 10 which is formed by a cylindrical bore provided in the cylinder head 3 in which a control piston 11 is held displaceably. In this combustion chamber consisting of the working chamber 5 and the adjoining chamber 10, a spark plug 9 and an inlet and outlet channel open, of which only the inlet channel 8 controlled by an inlet valve 6 is indicated in the drawing, for example. To control this inlet valve 6, a camshaft 7 is provided with a cam 19 assigned to the inlet valve 6, which acts via a cup tappet 20 against the action of a valve spring 21.

In dem gleichen, durch eine Zylinderkopfhaube 22 abgeschlossenen Raum des Zylinderkopfes 3 ist ein mechanischer Stellantrieb zur Verstellung des Steuerkolbens 11 vorgesehen. Dieser Stellantrieb besteht aus einerIn the same space closed off by a cylinder head cover 22 of the cylinder head 3 is a mechanical actuator for adjustment of the control piston 11 is provided. This actuator consists of one

Verstellwelle 12, die ebenso wie die Nockenwelle 7 des Ventiltriebs in der Teilfuge zwischen dem Zylinderkopf 3 und der Zylinderkopfhaube 22 gelagert ist. Auf der Yerstellwelle sind den einzelnen Zylindern zugeordnete Nocken 13 gehalten, die den jeweils zugeordneten Steuerkolben 11 etwa in seinem Zentrum zur Verstellung unmittelbar beaufschlagen.Adjusting shaft 12, like the camshaft 7 of the valve train is mounted in the parting line between the cylinder head 3 and the cylinder head cover 22. On the Yerstellwelle are the individual cylinders associated cams 13 held, the respectively associated Actuate control piston 11 directly approximately in its center for adjustment.

i)ie Nocken 13 sollen nun bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführung nicht starr auf der Stellwelle 12 gehalten, sondern dieser gegenüber verdrehbar angeordnet sein, wobei zwischen der Verstellwelle 12 und jedem Nocken 13 ein aus einer Drehfeder 14 gebildeter Federspeicher eingeschaltet ist. Diese Drehfeder ist, wie in der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist, mit ihrem einen Ende an der Stellwelle 12 und mit ihrem anderen Ende an dem Nocken 13 befestigt, und zwar derart, daß bei einer mit fallender Belastung der Brennkraftmaschine erfolgenden Verstellung der Stellwelle 12 im Uhrzeigersinn die Drehfeder 14 gespannt werden kann. Im umgekehrten Fall, das heißt bei einer mit steigender Belastung der Brennkraftmaschine erfolgenden Verstellung der Stellwelle 12 entgegen dem Uhrzeigersinn soll dagegen die Stellwelle den Nocken 13 direkt mitnehmen. Zu diesem Zweck ist in einer Längsnut 23 der Stellwelle 12 eine Scheibenfeder 15 gehalten, die in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung 16 des Nockens verstellbar ist und bei der Mitnahme desselben an einem Anschlag 17 zur Anlage kommt.i) The cams 13 should now be used in the embodiment shown in the drawing not held rigidly on the adjusting shaft 12, but rather arranged to be rotatable with respect to it, with between the adjusting shaft 12 and for each cam 13 a spring accumulator formed from a torsion spring 14 is switched on. This torsion spring is, as is not shown in the drawing, with one end on the actuating shaft 12 and attached with its other end to the cam 13, in such a way, that with a falling load on the internal combustion engine Adjustment of the adjusting shaft 12 clockwise the torsion spring 14 can be stretched. In the opposite case, that is, one with On the other hand, the adjusting shaft should be adjusted counterclockwise as the load on the internal combustion engine increases take the cam 13 directly. For this purpose it is in a longitudinal groove 23 of the actuating shaft 12 a woodruff key 15 held in a The circular arc-shaped recess 16 of the cam is adjustable and when it is taken along it comes to rest against a stop 17.

In der Zeichnung ist die Brennkraftmaschine hinsichtlich ihres Verdichtungssteuerungs-Mechanismusses in einer Stellung gezeigt, die dem Leerlauf entspricht. Dabei nimmt die Stellwelle 12 und der auf ihr drehbar gehaltenen Nocken 13 eine Position ein, bei der der Steuerkolben 11 an seiner untersten Stellung steht, der Nebenraum 10 also das kleinste Volumen einnimmt. Ausgehend von dieser Stellung wird bei einer Lastaufnahme der Brennkraftmaschine die Stellwelle 12 in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, wobei die an dem Anschlag 17 des Nockens 13 anliegende Scheibenfeder 15 den Nocken 13 mitnimmt. Die Kontur der Nockenflanke ist nun so festgelegt, daß bei einer derartigen Verdrehung des Nockens der Abstand des mit dem Steuerkolben 11 in Berührung kommenden Nockenflankenpunktes sich gegenüber dem Mittelpunkt der Stellwelle 12 kontinuierlich verringert, so daß der Stellkolben 11In the drawing, the internal combustion engine is in terms of its compression control mechanism shown in a position corresponding to idle. The adjusting shaft takes 12 and rotates on it held cam 13 a position in which the control piston 11 at its lowest position is, the side room 10 thus occupies the smallest volume. Starting from this position, when a load is picked up of the internal combustion engine, the adjusting shaft 12 is adjusted counterclockwise in the drawing, the at the stop 17 of the cam 13 adjacent woodruff 15 takes the cam 13 with it. the The contour of the cam flank is now defined in such a way that when the cam is rotated in this way, the distance between the cam and the control piston 11 is in contact Coming cam flank point decreases continuously compared to the center point of the actuating shaft 12, so that the actuating piston 11

entsprechend auf die Stellwelle 12 zubewegt werden kann. Diese Bewegung des Stellkolbens in Richtung auf eine Vergrößerung des Volumens des Nebenraumes 10 wird dabei durch den in dem Brennraum 5, 10 anstehenden Gasdruck, insbesondere im Verdichtungs- und Arbeitstakt, verursacht und könnte gegebenenfalls auch durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte, den Steuerkolben 11 in Richtung auf die Stellwelle 12 belastende Feder unterstützt werden.can be moved towards the control shaft 12 accordingly. This movement of the actuating piston in the direction of an increase in the volume of the adjoining chamber 10 is thereby due to the pressure in the combustion chamber 5, 10 Gas pressure, especially in the compression and work cycle, caused and could possibly also be caused by one in the drawing Not shown, the control piston 11 are supported in the direction of the actuating shaft 12 loading spring.

Die Verstellung der Stellwelle und des Nockens können dabei entsprechend der Erhöhung der Belastung der Brennkraftmaschine so lange fortgesetzt werden, bis der Brennkraftmaschine die Höchstleistung abverlangt wird. In diesem Betriebspunkt nimmt der Steuerkolben 11 die höchste Stellung ein, in der infolgedessen das größte Volumen des Nebenraums vorhanden ist.The adjustment of the control shaft and the cam can be done accordingly the increase in the load on the internal combustion engine can be continued until the internal combustion engine reaches its maximum output is required. At this operating point, the control piston 11 assumes the highest position, in which, as a result, the largest volume of the adjoining room is available.

Bei erneuter Absenkung der Belastung der Brennkraftmaschine erfolgt nun eine umgekehrte Verstellung der Stellwelle 12, das heißt bei der in der Zeichnung gezeigten Darstellung eine Verstellung im Uhrzeigersinn.. TTm bei einer derartigen Verstellung keine allzu großen Verstellkräfte aufwenden zu müssen, ist in dem Verstelltrieb die Speicherfeder 14 eingeschaltet, die dafür sorgt, daß der Stellkolben 11 nicht synchron mit der Verstellwelle verstellt werden muß. Insbesondere braucht der Steuerkolben 11 nicht gegen den beim Verdichtungs- und Arbeitstakt in dem Brennraum 5> 10 herrschenden Gasdruck verstellt zu werden, sondern es wird in diesem Fall zunächst die Speicherfeder I4 gespannt, die zwischen der Stellwelle 12 und dem Nocken I3 eingeschaltet ist. Erst wenn in dem Brennraum 5> 10 der Gasdruck im Verlaufe des Auslaßtaktes genügend abgefallen ist, kann sich die Speicherfeder 14 unter Verdrehung des Nockens und Verstellung des Steuerkolbens 11 in Richtung auf eine Verkleinerung des Nebenraums 10 entspannen, bis die Scheibenfeder I5 an dem Anschlag 17 der Ausnehmung 16 zur Anlage kommt.When the load on the internal combustion engine is reduced again now a reverse adjustment of the actuating shaft 12, that is, in the in the representation shown in the drawing an adjustment in clockwise direction .. TTm with such an adjustment does not have too great adjustment forces to have to spend, the storage spring 14 is switched on in the adjusting drive, which ensures that the actuating piston 11 does not must be adjusted synchronously with the adjusting shaft. In particular, the control piston 11 does not need against the compression and The working cycle in the combustion chamber 5> 10 is adjusted to the gas pressure prevailing but in this case the storage spring I4 tensioned, switched on between the actuating shaft 12 and the cam I3 is. Only when in the combustion chamber 5> 10 the gas pressure in the course of the exhaust stroke has dropped sufficiently, the accumulator spring 14 can move by rotating the cam and adjusting the control piston 11 relax in the direction of reducing the size of the adjoining room 10, until the woodruff I5 on the stop 17 of the recess 16 to Plant is coming.

TJm zu verhindern, daß der vom Gasdruck beaufschlagte Steuerkolben 11 den Nocken I5 selbsttätig entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, ist die über den Verstellbereich konstante Neigung der Nockenflanken im Berührpunkt mit dem Steuerkolben 11 so gewählt, daß sich eine, wenn auch geringe Selbsthemmung in dem Nockentrieb ergibt.TJm to prevent the gas pressure acted upon control piston 11 the cam I5 is automatically adjusted counterclockwise the inclination of the cam flanks at the point of contact with the control piston 11, which is constant over the adjustment range, is chosen so that one, if also results in low self-locking in the cam drive.

Zur Verstellung der Stellwelle 12 kann diese über ein hier nicht gezeigtes, gegebenenfalls mit einem Servomechanismus ausgerüstetes Betätigungsgestänge mit einem die Belastung der Brennkraftmaschine verstellenden Organ, beispielsweise dsnPahrpedal, verbunden sein. TTm zu verhindern, daß die Volumenveränderung des Brennraums 5» 10 der Lastverstellung der Brennkraftmaschine nachhinkt, was insbesondere bei Lasterhöhung wegen der Gefahr des Klopfens nachteilig sein kann, wird weiter vorgeschlagen, daß das die Last der Brennkraftmaschine steuernde Laststeuerorgan, bei Otto-Brennkraftmaschinen im allgemeinen die Drosselklappe, nicht direkt von dem Pahrpedal, sondern nur indirekt und zwar in Abhängigkeit von der Verstellung der Stellwelle bzw. der auf dieser angeordneten Nocken betätigt wird. Auf diese Weise wird die Püllungsveränderung der Brennkraftmaschine der Veränderung des Brennraumvolumens etwas nachhinken, was jedoch eine Sicherheit gegen das Auftreten klopfenden Betriebes ist.To adjust the actuating shaft 12, it can be connected to an element that adjusts the load on the internal combustion engine, for example the accelerator pedal, via an actuating linkage (not shown here, possibly equipped with a servomechanism). To prevent the change in volume of the combustion chamber 5 »10 from lagging behind the load adjustment of the internal combustion engine, which can be disadvantageous in particular when the load increases because of the risk of knocking, it is further proposed that the load control element controlling the load of the internal combustion engine, in gasoline internal combustion engines in general the throttle valve is actuated not directly by the accelerator pedal, but only indirectly, depending on the adjustment of the actuating shaft or the cams arranged on it. In this way, the change in the filling of the internal combustion engine will lag somewhat behind the change in the volume of the combustion chamber, which is, however, a security against the occurrence of knocking operation.

Abweichend von der in der Zeichnung gezeigten Ausführung kann anstelle eines Nockentriebs zur Verstellung des Steuerkolbens auch ein Kurbeltrieb oder ein anderer mechanischer Antrieb vorgesehen sein. Wesentlich ist lediglich, daß in diesem mechanischen Antrieb eine zumindest" bei der Verstellung des Steuerkolbens in Richtung auf eine Verkleinerung des Uebenraums wirksam werdende Speicherfeder eingeschaltet ist, so daß die zur Verstellung des Steuerkolbens erforderlichen Betätigungskräfte reduziert werden können.Notwithstanding the version shown in the drawing, instead of a cam drive for adjusting the control piston also a crank drive or another mechanical drive can be provided. It is only essential that in this mechanical drive at least " when the control piston is adjusted in the direction of a reduction in the size of the auxiliary space, the accumulator spring which becomes effective is switched on is, so that the actuating forces required to adjust the control piston can be reduced.

Aber auch bei Verwendung eines Nockentriebes etwa analog der Ausführung nach der Zeichnung könnten konstruktive Abweichungen vorgesehen werden. So könnte abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Speicherfeder auch an einer anderen Stelle als zwischen der Stellwelle und dem Verstellnocken vorgesehen sein. Beispielsweise könnte jeder Verstellnocken mit einem zugeordneten Teil der Verstellwelle starr verbunden sein, wobei dann -allerdings die den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Verstellwellenteile untereinander durch Federspeicher und gegebenenfalls Mitnehmer verbunden sein müßten, so daß die Steuerkolben der einzelnen Zylinder nacheinander entsprechend der Phasenlage der zugeordneten Kolben verstellt werden.But even when using a cam drive roughly analogous to the design according to the drawing, design deviations could be provided. In contrast to the exemplary embodiment shown, the accumulator spring could also be provided at a point other than between the actuating shaft and the adjusting cam. For example, each adjusting cam could be rigidly connected to an assigned part of the adjusting shaft, in which case, however, the adjusting shaft parts assigned to the individual cylinders of the internal combustion engine would have to be connected to one another by spring accumulators and, if necessary, drivers, so that the control pistons of the individual cylinders one after the other according to the phase position of the assigned pistons adjusted.

Claims (1)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS .yMehrzylindrige Otto-Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem je-1^ dem Zylinder zugeordneten, einen Arbeitsraum veränderlichen Volumens gegenüber dem Zylinderkopf einschließenden Kolben und mit einem das Verdichtungsverhältnis in Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine verändernden Steuerkolben, der in einem in dem Zylinderkopf angeordneten und mit dem Arbeitsraum verbundenen zylindrischen Nebenraum verschiebbar gehalten ist und von einem mechanischen Stellantrieb zur Verstellung beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß/dem mechanischen Stellantrieb (12, 13) ein Federspeicher (I4) derart eingeschaltet ist, daß eine Verstellung des Steuerskolbens (11) zumindest in Richtung auf eine Verkleinerung des Nebenraums (1O) nur in Phasen geringen Arbeitsdruckes in dem mit dem Arbeitsraum (5) verbundenen Nebenraum erfolgt..yMehrzylindrige Otto-reciprocating-piston internal combustion engine associated with a JE 1 ^ the cylinder, a working chamber of variable volume with respect to the cylinder head enclosing piston and a compression ratio depending on the load of the internal combustion engine changing control piston which is arranged in a in the cylinder head and with the cylindrical side chamber connected to the working chamber is held displaceably and can be acted upon by a mechanical actuator for adjustment, characterized in that / the mechanical actuator (12, 13) a spring accumulator (I4) is switched on in such a way that an adjustment of the control piston (11) at least in Direction towards a reduction in the size of the adjoining room (1O) takes place only in phases of low working pressure in the adjoining room connected to the working room (5). 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb durch eine in- Abhängigkeit von der Belastung der Brennkraftmaschine verdrehbare Stellwelle (12) mit auf der Welle drehbar gehaltenen, jeweils direkt auf einen Steuerkolben (11) einwirkenden Nocken (13) gebildet ist und daß !zwischen der2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the actuator by an actuating shaft (12) rotatable as a function of the load on the internal combustion engine with on the Shaft rotatably held, each directly acting on a control piston (11) cam (13) is formed and that! Between the V;rs!':erder Vorstand: Tcr.i Sctraücker, Vors.treppe' · Cla..s =i ■ iv.:-d · Karl-Helr.z Brism ■ Prof. Or. tectin. Ernst Fiji-z · Dr. jur. Ps:=r FrerkV; rs! ': Erder board of directors: Tcr.i Sctraücker, Vor.streppe' · Cla..s = i ■ iv .: - d · Karl-Helr.z Brism ■ Prof. Or. Tectin. Ernst Fiji-z Dr. jur. Ps: = r Frerk ses Aj-s'citsrals: 2r.;.r.V.il'ia-.a R.Hatbel · Günte· Hiitv.icr · Hotsl M--n;ner · Dr.-ci.pol.We-ner P.Sflvidt · P'ci.DMsr.pol.Ffladri-iiTüoir.Äe • ü- :.::; is1. 1- SUz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRBses Aj-s'citsrals: 2r.;. rVil'ia-.a R.Hatbel · Günte · Hiitv.icr · Hotsl M - n; ner · Dr.-ci.pol.We-ner P.Sflvidt · P 'ci.DMsr.pol.Ffladri-iiTüoir.Äe • ü-:. ::; is 1 . 1- SUz of the company: Wolfsburg District Court Wolfsburg HRB Stellwelle und jedem Nocken eine zumindest bei einer Verstellung der Stellwelle in Richtung auf eine Verkleinerung des Nebenraums (1O) beaufschlagbare Feder (I4) eingeschaltet ist.Adjusting shaft and each cam one at least when adjusting the adjusting shaft in the direction of a reduction in the adjoining space (1O) actable spring (I4) is switched on. 5· Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stellwelle (12) und den Hocken (I3) jeweils eine bei einer Verstellung der Stellwelle in Richtung auf eine Vergrößerung des Nebenraums (1O) unmittelbar wirksame formschlüssige Verbindung (15, 16» 17) vorgesehen ist.5 · Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that one each between the adjusting shaft (12) and the cams (I3) an adjustment of the control shaft in the direction of an enlargement of the adjoining space (1O) directly effective form-fitting connection (15, 16 »17) is provided. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung durch eine in einer Längsnut der Stellwelle (12) gehaltene Scheibenfeder (I5) gebildet ist, die in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung (16) des Nockens (I3) zwischen zwei Anschlägen (17> 17a-) verstellbar ist.4. Internal combustion engine according to claim 3 »characterized in that the positive connection is formed by a woodruff key (I5) held in a longitudinal groove in the adjusting shaft (12), which is shown in an arcuate recess (16) of the cam (I3) between two stops (17> 17a-) is adjustable. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Nockenflanken über den Verstellbereich konstant ist und die Nockenflanken die Verstellkolben (11) etwa in ihrer Mitte berühren.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4> characterized in that the inclination of the cam flanks over the adjustment range is constant and the cam flanks touch the adjusting piston (11) approximately in their middle. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Nockenflanken so bemessen ist, daß sich eine geringe Selbsthemmung in dem Nockentrieb ergibt.6. Internal combustion engine according to claim 5 »characterized in that the inclination of the cam flanks is so dimensioned that there is little self-locking in the cam drive. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Stellwelle (12) eine Betätigungsverbindung mit einem die Belastung der Brennkraftmaschine steuernden Fahrpedal vorgesehen ist und daß das die Last der Brennkraftmaschine steuernde Laststeuerorgan zur Betätigung in Abhängigkeit von der Verstellung der Stellwelle (12) bzw. der Nocken (I3) ausgebildet ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that that for adjusting the adjusting shaft (12) an actuating connection is provided with an accelerator pedal controlling the load on the internal combustion engine and that the load of the Internal combustion engine controlling load control member for actuation depending on the adjustment of the control shaft (12) or the Cam (I3) is formed.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3517788A1 (en) * 1985-05-17 1986-11-20 Peter Harald Dipl.-Ing. Lauer (FH), 8770 Lohr Internal combustion engine with design of combustion chamber and/or crankshaft
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