DE3348316C2 - Variable compression IC engine piston - Google Patents

Variable compression IC engine piston

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/044—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of an adjustable piston length

Abstract

The piston with a top part (1) which can extend or retract telescopically to give a variable height corresponding to a variable compression, uses oil which circulates inside the piston head to move this top part. The top part is supported by a ring (7) acting as an internal piston and which is carried by a flanged sleeve (8) secured by a bolt (9) through its centre.The internal piston forms upper and lower chambers (6,5), the lower chamber (5) also communicating with an auxiliary chamber (10) inside the top part. Through the internal piston is an opening holding a valve (18) communicating with a trough (130 (13) on the piston, forming the connection with the auxiliary chamber

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben mit veränderlicher Kompressionshöhe für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a plunger with variable Compression height for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Kolben ist beispielsweise aus der US 27 42 027 bekannt. Obwohl dort bereits in dem Kolbenbolzen ein Ventil integriert ist, handelt es sich dort lediglich um ein Zuführventil zur Dämpfungskammer es VKH- Kolbens. Damit handelt es sich bereits um ein anderes Ventil als nach der vorliegenden Erfindung, nach der zwei andere Ventile in äußerst vorteilhafter Weise miteinander kombiniert sind. Zudem ist das erfindungsgemäße Kombinationsventil so angeordnet, daß die Anzahl der Ölführungskanäle für die bisher getrennt eingebauten Ventile auf einen einzigen Durchgangskanal reduziert werden kann.Such a piston is for example from US 27 42 027 known. Although there already in the Piston pin a valve is integrated, it is there only around a supply valve to the damping chamber of the VKH Piston. This is already a different valve than according to the present invention, according to the other two Valves combined in an extremely advantageous manner are. In addition, the combination valve according to the invention arranged so that the number of oil guide channels for the previously separately installed valves on one Through channel can be reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Kolben das Volumen der Steuerkammer sowie die mit der Steuerkammer in Verbindung stehenden Ventile möglichst platzsparend in dem Kolben unterzubringen.The invention is based on the object in such a piston the volume of the control chamber as well as in connection with the control chamber standing valves in the piston to save space to accommodate.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausbildung des Kolbens nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.This task is solved by training the Piston according to the characterizing features of the claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate configurations are the subject of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt die zwei Hälften eines Kolbens in zueinander um 90 Grad versetzten Längsschnitten.An embodiment of the invention is in the single figure  shown in the drawing. This shows the two halves of a piston in 90 degrees to each other offset longitudinal cuts.

Bei der Kolbenausführung nach der Figur ist der Schaft des Kolbens an den Kolbenboden 1 angeformt. Die Verbindung zwischen Kolbenboden 1 mit Kolbenschaft und Kolbenunterteil 3 erfolgt hier über eine Ringmutter 14. An diese Ringmutter 14 grenzt die Dämpfungskammer 6 an, während die Steuerkammer 5 etwa in Kolbenbolzenhöhe angeordnet ist. Die Steuerkammer 5 zieht sich hier in den Kolbenbolzen 2 hinein. Die Zu- und Abführventile (Rückschlagventil 4 und Druckbegrenzungsventil 18) für die Steuerkammer 5 liegen zu einem Bauteil 15 vereint innerhalb des Kolbenbolzens 2. Eine Kühlkammer 10 direkt unter dem Kolbenboden weist eine relativ große zentrale Öffnung 16 auf und enthält im übrigen an ihrem äußeren Umfang eine kreisringförmige Shakerrinne 17. Die Abfuhr des Öles aus der Steuerkammer 5 erfolgt über ein Druckbegrenzungsventil 18 in dem Bauteil 15. Dieses Druckbegrenzungsventil 18 ist in den Pleuelkopf eingeschraubt und ragt in den Kolbenbolzen hinein. Das Druckbegrenzungsventil kann jedoch auch, was nicht dargestellt ist, durch den Pleuelkopf hindurch in den Kolbenbolzen 2 eingeschraubt sein. Die Anordnung des Druckbegrenzungsventiles ist dabei derart, daß aus diesem austretendes Öl in die Kühlkammer 10 geführt wird, wo es in der Shakerrinne 17 aufgefangen wird. Aus der Shakerrinne 17 gelangt das Öl wiederum durch die Öffnung 16, durch die es in die Kühlkammer 10 gelangt ist, auch wieder heraus zurück in den Kurbelraum. Außerdem gelangt Öl über ein Einwegventil 20 in die Dämpfungskammer 6. In the piston design according to the figure, the shaft of the piston is molded onto the piston head 1 . The connection between the piston crown 1 with the piston skirt and the lower piston part 3 takes place here via a ring nut 14 . The damping chamber 6 adjoins this ring nut 14 , while the control chamber 5 is arranged approximately at the piston pin height. The control chamber 5 pulls into the piston pin 2 here. The supply and discharge valves (check valve 4 and pressure relief valve 18 ) for the control chamber 5 are combined to form a component 15 within the piston pin 2 . A cooling chamber 10 directly below the piston crown has a relatively large central opening 16 and, moreover, contains an annular shaker channel 17 on its outer circumference. The oil is removed from the control chamber 5 via a pressure relief valve 18 in the component 15 . This pressure relief valve 18 is screwed into the connecting rod head and projects into the piston pin. However, the pressure relief valve can also be screwed through the connecting rod head into the piston pin 2 , which is not shown. The arrangement of the pressure relief valve is such that oil escaping from this is led into the cooling chamber 10 , where it is collected in the shaker channel 17 . From the shaker channel 17 , the oil again passes through the opening 16 , through which it has entered the cooling chamber 10 , back into the crank chamber. In addition, oil reaches the damping chamber 6 via a one-way valve 20 .

Die beschriebene Anordnung des Druckbegrenzungsventiles 18 hat insbesondere den Vorteil, daß der Kolbenbolzen 2 in dem Pleuelkopf fixiert ist. Dadurch entfallen einmal axial Sicherungsringe für den Bolzen, zum anderen kann eine Büchse in dem Pleuelkopf entfallen, da zwischen Pleuelkopf und Kolbenbolzen keine Relativbewegung auftritt.The described arrangement of the pressure relief valve 18 has the particular advantage that the piston pin 2 is fixed in the connecting rod head. Axial locking rings for the pin are thereby omitted on the one hand, and on the other hand a bushing in the connecting rod head can be omitted, since there is no relative movement between the connecting rod head and the piston pin.

Claims (3)

1. Tauchkolben mit veränderlichr Kompressionshöhe für Verbrennungsmotoren, bestehend aus einem an dem Kolbenbolzen (2) angelenkten Kolbenunterteil (3), einem daran verschiebbar gehaltenen Kolbenboden (1) sowie einer ersten und einer zweiten miteinander verbundenen Kammer (Steuerkammer 5 und Dämpfungskammer 6), deren Volumina sich bei einer Relativbewegung zwischen Kolbenunterteil (3) und Kolbenboden (1) reziprok zueinander verändern und die mit einer inkompressiblen von außen ein- und dorthin wieder abführbaren Steuerflüssigkeit beaufschlagt sind, wobei direkt unterhalb der den Brennraum begrenzenden Wand des Kolbenbodens (1) eine axial oberhalb der beiden Kammern (5, 6) liegende zusätzliche von der inkompressiblen Steuerflüssigkeit durchströmte Kühlkammer (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenbolzen (2) in Längsrichtung von einem Kanal für die Steuerflüssigkeit durchsetzt ist, welcher unmittelbar mit der Steuerkammer (5) verbunden ist, daß die Steuerflüssigkeit der Steuerkammer (5) über ein Rückschlagventil (4) strömt, daß ein Druckbegrenzungsventil (18) sowie das Rückschlagventil (4) in dem Kolbenbolzen (2) angeordnet sind und daß das Druckbegrenzungsventil (18) in einen Kanalabschnitt für die Steuerflüssigkeit öffnet, an dem gleichzeitig das Rückschlagventil (4) für die Steuerflüssigkeit direkt angrenzt.1. Plunger with variable compression height for internal combustion engines, consisting of a piston lower part ( 3 ) articulated on the piston pin ( 2 ), a piston head ( 1 ) slidably held thereon, and a first and a second interconnected chamber (control chamber 5 and damping chamber 6 ), their Volumes change reciprocally when the piston lower part ( 3 ) and piston crown ( 1 ) move relative to each other and which are pressurized with an incompressible control fluid that can be taken in and out again from the outside, with an axial one directly below the wall of the piston crown ( 1 ) that delimits the combustion chamber An additional cooling chamber ( 10 ) through which the incompressible control liquid flows is arranged above the two chambers ( 5, 6 ), characterized in that the piston pin ( 2 ) is penetrated in the longitudinal direction by a channel for the control liquid which is directly connected to the control chamber ( 5 ) connected is that the control liquid of the control chamber ( 5 ) flows through a check valve ( 4 ), that a pressure relief valve ( 18 ) and the check valve ( 4 ) are arranged in the piston pin ( 2 ) and that the pressure relief valve ( 18 ) in a channel section for the control fluid opens, at which the check valve ( 4 ) for the control fluid is directly adjacent. 2. Tauchkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (4) ein Kugelventil ist, bei dem die Kugel direkt in einer Bohrung des Kolbenbolzens (2) liegt, in welche das Druckbegrenzungsventil (18) mündet.2. Plunger according to claim 1, characterized in that the check valve ( 4 ) is a ball valve in which the ball lies directly in a bore of the piston pin ( 2 ), into which the pressure relief valve ( 18 ) opens. 3. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (18) den Kolbenbolzen (2) im Pleuelkopf fixiert.3. Plunger according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure relief valve ( 18 ) fixes the piston pin ( 2 ) in the connecting rod head.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742027A (en) * 1952-06-10 1956-04-17 British Internal Combust Eng Piston means for varying the clearance volume of an internal-combustion engine
US3038458A (en) * 1959-10-09 1962-06-12 British Internal Combust Eng Internal combustion engines and pistons therefor
DE2719043A1 (en) * 1977-04-28 1978-11-02 Teledyne Ind Variable compression ratio piston - has relatively movable outer and inner members controlled by hydraulic system using oil from engine lubrication system

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