DE60117646T3

DE60117646T3 - Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis

Info

Publication number: DE60117646T3
Application number: DE60117646T
Authority: DE
Inventors: Hiroya Zushi-shi Fujimoto; Katsuya Moteki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2021-07-28
Also published as: EP1178194B2; DE60117646D1; JP2002047955A; EP1178194A3; JP4062867B2; EP1178194B1; US20020020368A1; EP1178194A2; DE60117646T2; US6510821B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Ein derartiger Verbrennungsmotor wird in dem Dokument JP 2000-73804 A aus dem Stand der Technik beschrieben.
Um die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird ein bekannter Verbrennungsmotor des oben genannten Typs kurz mit Bezug auf 42 der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dieser Verbrennungsmotor ist auch in „MTZ Motortechnische Zeitschrift 58” 1997, Deutschland, beschrieben.
Wie in der Zeichnung gezeigt, handelt es sich bei dem Motor, der einen Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses umfasst, um einen Motor des Vierzylindertyps.
Der Mechanismus umfasst vier obere Verbindungsglieder 2, deren eines Ende jeweils mit einem Kolbenstift 1a eines entsprechenden Kolbens 1 verbunden ist, vier untere Verbindungsglieder 4, die jeweils schwenkbar auf einem Kurbelstift einer Kurbelwelle 3 angeordnet sind und deren eines Ende schwenkbar mit einem entsprechenden oberen Verbindungsglied 2 verbunden ist, eine Steuerwelle 5, die sich parallel zu der Kurbelwelle 3 erstreckt, und vier Steuerverbindungsglieder 6, deren eines Ende jeweils mit dem entsprechenden oberen Verbindungsglied 2 verbunden ist und deren anderes Ende jeweils über einen exzentrischen Nocken 5a mit der Steuerwelle 5 verbunden ist. Wenn die Steuerwelle 5 um ihre Achse zu einer Winkelposition gedreht wird, wird der Hebelpunkt jedes Steuerverbindungsglieds 6 geändert und wird auf diese Weise die tatsächliche Distanz zwischen dem Kolbenstift 1a und dem entsprechenden Kurbelstift der Kurbelwelle 3 variiert, wodurch der Hub des, Kolbens 1 verändert wird. Aufgrund der Veränderung des Kolbenhubs kann das Verdichtungsverhältnis des Motors variiert werden.
Wegen seines inhärenten Aufbaus verhindert der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses des oben genannten Typs einen kompakten Aufbau für den Motor. Die Kurbelwelle 5, die in der lateralen Richtung beabstandet von der Kurbelwelle 3 angeordnet ist, bedingt einen stark erweiterten Aufbau an einer Seitenwand eines Zylinderblocks des Motors.
Das Dokument DE 29 913 107 U1 aus dem Stand der Technik lehrt einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock einschließlich eines Zylinders, in dem sich ein Kolben hin und her bewegt. Eine Kurbelwelle ist drehbar in dem Zylinderblock installiert, wobei die Kurbelwelle einen Kurbelstift umfasst. Ein Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses mit einem oberen Verbindungsglied, dessen eines Ende schwenkbar mit einem Kolbenstift des Kolbens verbunden ist, einem unteren Verbindungsglied, das schwenkbar an dem Kurbelstift der Kurbelwelle angeordnet ist und ein schwenkbar mit dem anderen Ende dem oberen Verbindungsglied verbundenes Ende aufweist, einem Steuerverbindungsglied, dessen eines Ende schwenkbar mit dem anderen Teil des unteren Verbindungsglieds verbunden ist und dessen zweites Ende mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, ist vorgesehen, um die Hubeigenschaften des Kolbens zu variieren. Aus der Axialrichtung der Kurbelwelle betrachtet, liegt das erste Ende des Steuerverbindungsglieds auf derselben Seite wie die Steuereinrichtung in Bezug auf eine imaginäre Linie, die sich entlang der Achse des Zylinders durch die Rotationsachse der Kurbelwelle erstreckt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor des oben beschriebenen Typs mit einem kompakten Aufbau anzugeben, der jedoch die Vibration der Lagerkappe verringert oder minimiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht eines Verbrennungsmotors mit einem Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht des Verbrennungsmotors der ersten Ausführungsform aus der Richtung des Pfeils „II” in 1.
3 ist eine Ansicht eines wesentlichen Teils des Verbrennungsmotors der ersten Ausführungsform.
4 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses, der mit dem Motor der ersten Ausführungsform assoziiert ist.
5 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die jedoch eine Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie „D-D” von 5.
7 ist eine 4 ähnliche Ansicht, die jedoch eine Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt.
8 und 9 sind schematische Ansichten von Lagerkappen für eine Kurbelwelle und zeigen eine Verzerrung der Hauptzapfen der Kurbelwelle während des Motorbetriebs.
10 ist eine Ansicht des Motors und zeigt den Betrieb des Verbrennungsmotors der ersten Ausführungsform.
11 ist eine vergrößerte Ansicht des durch einen Pfeil „X1” in 10 angegebenen Teils und zeigt eine auf eine Steuerwelle wirkende Last.
12 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch keine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
13 ist eine Ansicht eines wesentlichen Teil des Motors aus 12.
14 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses der Maschine aus 12.
15 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
16 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils des Motors aus 15.
17 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses der Ausführungsform aus 15 und 16.
18 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine Ansicht eines wesentlichen Teils des Motors aus 18.
20 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses, der mit der Ausführungsform aus 18 und 19 assoziiert ist.
21 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist eine Ansicht eines wesentlichen Teils des Motors aus 21.
23 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses, der mit der Ausführungsform aus 21 und 22 assoziiert ist.
24 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine sechste Ausführungsform zeigt.
25 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils des Motors der sechsten Ausführungsform.
26 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses, der mit der sechsten Ausführungsform assoziiert ist.
27 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils des Motors aus 27.
29 ist eine Ansicht von unten des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses des Motors aus 27.
30 ist eine 1 ähnliche. Ansicht, die jedoch eine achte Ausführungsform zeigt.
31 ist eine seitliche Teilansicht des Motors der achten Ausführungsform.
32 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine neunte Ausführungsform zeigt.
33 ist eine seitliche Teilansicht des Motors der neunten Ausführungsform.
34 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine zehnte Ausführungsform zeigt.
35 ist eine seitliche Teilansicht des Motors der zehnten Ausführungsform.
36 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine elfte Ausführungsform zeigt.
37 ist eine seitliche Teilansicht des Motors der elften Ausführungsform.
38 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine zwölfte Ausführungsform zeigt.
39 ist eine 2 ähnliche Ansicht, die jedoch den mit der zwölften Ausführungsform assoziierten Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses zeigt.
40 ist eine perspektivische Ansicht einer Übersetzungseinheit, die an einer Steuerwelle des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses der zwölften Ausführungsform befestigt ist.
41 ist eine 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine dreizehnte Ausführungsform zeigt.
42 ist eine perspektivische Ansicht von wesentlichen Teilen eines bekannten Verbrennungsmotors mit einem darin installierten Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Des einfacheren Verständnisses halber sind ähnliche oder im wesentlichen identische Teile durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Teile verzichtet wird.
Weiterhin werden des einfacheren Verständnisses halber verschiedene Richtungsangaben wie links, rechts, oben, unten, nach rechts, nach oben usw. in der Beschreibung verwendet. Diese Angaben sind jeweils in Bezug auf die Zeichnung zu verstehen, in der das entsprechende Teil gezeigt ist.
Mit Bezug auf 1 bis 4 wird ein Verbrennungsmotor mit einem Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
Der Motor mit dem darin integrierten Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses ist ein Motor des Vierzylindertyps.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses vier obere Verbindungsglieder 60, deren eines Ende jeweils schwenkbar mit einem Kolbenstift 51 eines entsprechenden Kolbens 1 verbunden ist, vier untere Verbindungsglieder 70, die jeweils schwenkbar auf einem Kurbelstift 101 einer Kurbelwelle 100 angeordnet sind und deren eines Ende schwenkbar über einen oberen Verbindungsgliedstift 71 mit dem anderen Ende des entsprechenden oberen Verbindungsglieds 60 verbunden ist, eine Steuerwelle 90, die rechts unter der Kurbelwelle 100 (in 1) angeordnet ist und sich parallel zu der Kurbelwelle 100 erstreckt, und vier Steuerverbindungsglieder 80, deren unteres Ende jeweils schwenkbar über einen weiter unten beschriebenen exzentrischen Lageraufbau mit der Steuerwelle 90 verbunden ist und deren oberes Ende jeweils schwenkbar über einen Steuerverbindungsgliedstift 78 mit dem entsprechenden unteren Verbindungsglied 70 verbunden ist. Wie gezeigt, weist das untere Verbindungsglied 70 eine dreieckige Form auf und umfasst einen allgemein mittleren Teil mit einer kreisrunden Öffnung, durch die sich der Kurbelstift 101 erstreckt. Eine Ecke des unteren Verbindungsglieds 70 ist schwenkbar mit dem unteren Ende des oberen Verbindungsglieds 60 verbunden, und die andere Ecke des unteren Verbindungsglieds 70 ist schwenkbar mit dem oberen Ende des Steuerverbindungsglieds 80 verbunden.
Wie in 2 und 4 gezeigt, wird die Steuerwelle 90 durch vier axial beabstandete Stiftzapfen 92 gebildet, die jeweils drehbar durch einen Lagerteil 82 (siehe 1) gehalten werden, der durch das entsprechende Steuerverbindungsglied 80 vorgesehen wird.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Drehzentrum „Pd” jedes Stiftzapfens 92 exzentrisch zu einem Drehzentrum „Pc” der Steuerwelle 90 angeordnet, sodass jedes Steuerverbindungsglied 80 relativ zu der Steuerwelle 90 unter Verwendung des Drehzentrums „Pc” als Hebelpunkt geschwenkt wird. Das heißt, das untere Ende jedes Steuerverbindungsglieds 80 ist schwenkbar über einen sogenannten exzentrischen Lageraufbau mit der Steuerwelle 90 verbunden.
Bei einer Drehung der Steuerwelle 90 zu einer bestimmten Winkelposition ändert das Drehzentrum ”Pd” jedes Stiftzapfens 92 seine Winkelposition relativ zu dem Drehzentrum „Pc” der Steuerwelle 90, wodurch sich die Distanz zwischen dem entsprechenden Kurbelstift 101 und dem entsprechenden Kolbenstift 51 verändert, was zu einer Änderung in dem Hub des Kolbens 50 und damit zu einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses des entsprechenden Zylinders führt.
Wie in 2 gezeigt, weist die Steuerwelle 90 an einem rechten Endteil ein Schneckenrad 109 auf, das in eine Schnecke 110 eingreift, die durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, der wiederum durch eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit einer Betriebsbedingung des Motors gesteuert wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Lagerteil 82 jedes Steuerverbindungsglieds 80, durch den der entsprechende Stiftzapfen 92 der Steuerwelle 90 drehbar gehalten wird, einen geteilten Aufbau auf, um das Montieren des Steuerverbindungsglieds 80 an der Steuerwelle 90 zu vereinfachen. Das heißt, jeder Lagerteil 82 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in dem Steuerverbindungsglied 80 ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die auf einer Lagerkappe 83 ausgebildet ist, die entfernbar über Verbindungsschrauben 83 mit dem Steuerverbindungsglied 80 verbunden ist. Entsprechend weist ein Lagerteil 75 jedes unteren Verbindungsglieds 70, durch den der Kurbelstift 101 der Kurbelwelle 100 drehbar gehalten wird, einen geteilten Aufbau auf, um das Montieren des unteren Verbindungsglieds 70 an dem Kurbelstift 101 zu vereinfachen. Wie in 1 und 2 gezeigt, werden die Verbindungsschrauben 76 verwendet, um die zwei Teile des Lagerteils 75 miteinander zu verbinden.
Das Bezugszeichen 103 in 1 gibt ein Gegengewicht an, das durch die Kurbelwelle 100 zum Glätten der Drehung der Kurbelwelle 100 vorgesehen wird.
In der ersten Ausführungsform wird der folgende Aufbau vorgesehen, der nachfolgend mit Bezug auf 1 und 3 beschrieben wird.
In 1 gibt das Bezugszeichen „L” eine imaginäre Bezugslinie an, die sich entlang einer Achse des Zylinders 11 und durch eine Drehachse „Pa” der Kurbelwelle 100 erstreckt. Das Bezugszeichen „B” gibt eine Position (d. h. die am weitesten entfernte Position) an, die ein äußerster Teil des unteren Verbindungsglieds 70 in der Nähe des Verbindungsgliedstifts 78 einnimmt, wenn sich der Verbindungsgliedstift 78 am weitesten von der Bezugslinie „L” entfernt auf derselben Seite wie das Drehzentrum „Pc” in Bezug auf die Bezugslinie „L” während jedes Betriebszyklus des Motors befindet. Das Bezugszeichen „A” gibt eine Ortslinie an, die durch den Außenumfang des Gegengewichts 103 beschrieben wird.
Wenn in der ersten Ausführungsform der äußerste Teil des unteren Verbindungsglieds 70 in der Nähe des Verbindungsgliedstifts 73 die oben genannte am weitesten entfernte Position „B” einnimmt, ist das Drehzentrum „Pc” der Steuerwelle 90 außerhalb der Ortslinie „A” des Gegengewichts 103 und näher zu der Bezugslinie „L” als die am weitesten entfernte Position „B” positioniert. Das heißt, die Distanz zwischen der Bezugslinie „L” und dem Drehzentrum „Pc” der Steuerwelle 90 ist kleiner als die Distanz zwischen der Bezugslinie „L” und einer am weitesten entfernte Linie „B” die sich durch die am weitesten entfernte Position „B” entlang der Achse des Zylinders 11 erstreckt.
Mit anderen Worten ist das Drehzentrum „Pc” der Steuerwelle 90 wie in 1 gezeigt an einer Position schräg unter dem Drehzentrum „Pa” der Kurbelwelle 100 positioniert. Das heißt, die Steuerwelle 90 und ihre assoziierten Teile sind von der Kurbelwelle 100 entfernt schräg unter derselben positioniert. Insbesondere sind die Steuerwelle 90 und ihre assoziierten Teile in einem sogenannten toten Raum angeordnet, der in der Nähe des unteren Endes eines Randbereichs 12 des Zylinderblocks 10 definiert ist.
Das Vorhandensein der Steuerwelle 90 und ihrer assoziierten Teile bedingt also im Gegensatz zu dem oben genannten bekannten Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses von 42 keinen stark erweiterten Aufbau einer Seitenwand des Zylinderblocks 10. Der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses kann also kompakt in dem Motor installiert werden, sodass der Motor gemäß der vorliegenden Lehre insgesamt kompakt vorgesehen werden kann.
Weil in der ersten Ausführungsform die Steuerverbindungsglieder 80 schwenkbar mit den unteren Verbindungsgliedern 70 verbunden sind, können die Steuerwelle 90 und ihre assoziierten Teile in einem zu den oberen Verbindungsgliedern 60 entfernten Raum positioniert werden, d. h. in einem Raum, der keine laterale Erweiterung einer Seitenwand des Zylinderblocks 10 bedingt. Bei dem weiter oben genannten bekannten Mechanismus von 42 dagegen, sind die Steuerverbindungsglieder 6 mit den oberen Verbindungsgliedern 2 verbunden und sind die Steuerwelle 5 und ihre assoziierten Teile unweigerlich in einem Raum nahe den oberen Verbindungsgliedern 2 positioniert, d. h. in einem Raum, der eine laterale Erweiterung einer Seitenwand des Zylinderblocks 10 bedingt.
Im Folgenden wird eine Anordnung der Kurbelwelle 100 und der Steuerwelle 90 im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist ein Lagerteil 20 zum drehbaren Halten jedes Hauptzapfens 102 der Kurbelwelle 100 einen geteilten Aufbau auf, um die Montage der Kurbelwelle 100 an dem Zylinderblock 10 zu vereinfachen. Das heißt, jeder Lagerteil 20 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in einer unteren Fläche des Zylinderblocks ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die auf einer Lagerkappe 21 ausgebildet ist. Wie in 2 und 4 gezeigt, weist jede Lagerkappe 21 eine Plattenform auf, wobei die Lagerkappen 21 mit gleichen Abständen in der Axialrichtung der Kurbelwelle 100 angeordnet sind.
Wie ebenfalls in 1 und 2 gezeigt, weist ein Lagerteil 23 zum drehbaren Halten der Hauptzapfen 91 der Steuerwelle 90 einen geteilten Aufbau auf, um die Montage der Steuerwelle 90 zu vereinfachen. Jeder Lagerteil 23 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in einer unteren Fläche eines sich nach unten erstreckenden Teils 21a der Lagerkappe 21 ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die in einer oberen Vertiefung der Lagerkappe 24 ausgebildet ist.
Jede Lagerkappe 21 ist an der unteren Fläche des Zylinderblock 10 durch Verbindungsschrauben 22 und 26 derart befestigt, dass die Kurbelwelle 100 drehbar gehalten wird. Jede Lagerkappe 24 ist an der entsprechenden Lagerkappe 21 mittels Verbindungsschrauben 25 und 26 derart befestigt, dass die Steuerwelle 90 drehbar gehalten wird.
Jede Verbindungsschraube 26 erstreckt sich also durch die Lagerkappe 21 für die Kurbelwelle 100 und die Lagerkappe 24 für die Steuerwelle 90 und ist in den Zylinderblock 10 geschraubt. Mit anderen Worten dient die Verbindungsschraube 26 dazu, die Lagerkappe 21 an dem Zylinderblock 10 und die Lagerkappe 24 an der Lagerkappe 21 zu befestigen. Aufgrund dieser Verbindung kann die Anzahl der Teile und der Schritte bei der Montage des Motors reduziert werden.
Wie in 1 und 3 gezeigt, erstreckt sich ein Schraubenloch 26a für die Verbindungsschraube 26 in einer Axialrichtung des Zylinders und ist zwischen dem Lagerteil 20 für die Kurbelwelle 100 und dem Lagerteil 23 für die Steuerwelle 90 angeordnet. Wie weiterhin in 1 und 3 gezeigt ist eine zentrale Achse „C” (siehe 3) der Verbindungsschraube 26 von einer Axialrichtung der Kurbelwelle 100 aus gesehen zwischen der Bezugslinie „L” und einer imaginären Linie „Pr” angeordnet, die die Tangentiallinie zu einem Kreis des Lagerteils 23 an der zu der Bezugslinie „L” nächsten Position ist. Die Distanz „_D1” zwischen der zentralen Achse „C” und der imaginären Linie „Pr” wird als ausreichend kurz bestimmt.
Dementsprechend wird wie in 1 gezeigt die Distanz zwischen den Lagerteilen 20 und 23 ausreichend reduziert und kann also der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses in seiner Größe reduziert werden. Weil weiterhin wie in 3 gezeigt die zentrale Achse „C” der Verbindungsschraube 26 im Vergleich zu dem Lagerteil 23 in der Nähe der Bezugslinie „L” positioniert ist, kann der Lagerteil 23 eine ausreichende Lager- und Schmierleistung vorsehen.
Im Folgenden werden die Vorteile des Motors der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 5 bis 7 verdeutlicht, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform zeigen. In dieser Modifikation wird die Distanz „_D2” zwischen der zentralen Achse „C” der Verbindungsschraube 26 und der imaginären Linie „Pr” viel kürzer als die oben beschriebene Distanz „Pr” bestimmt. Das heißt, die imaginäre Linie „Pr” wird wie in 5 gezeigt in dem Schraubenloch 26a für die Verbindungsschraube 26 platziert, wodurch ein sehr kompakter Aufbau des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht wird.
Wie in 5 und 6 gezeigt, ist gemäß der Modifikation jeder Hauptzapfen 91 der Steuerwelle 90 mit einer halbkreisförmigen Vertiefung 92 ausgebildet, um eine Behinderung der entsprechenden Verbindungsschraube zu vermeiden. Die halbkreisförmige Vertiefung 93 ist in und um einen begrenzten Teil des Hauptzapfens 91 ausgebildet. Bei der Ausbildung der kreisförmigen Rille 93 sollte die Lager- und Schmierleistung an dem Hauptzapfen 91 nicht beeinträchtigt werden. Wie in 5 gezeigt, weist die halbkreisförmige Vertiefung 93 von einer Axialrichtung der Steuerwelle 90 aus gesehen eine Sichelform auf. Es hat sich herausgestellt, dass auch wenn die Distanz „_D2” gleich 0 (null) ist, d. h. auch wenn die imaginäre Linie „Pr” an der Position der zentralen Achse „C” der Verbindungsschraube 26 liegt, der Hauptzapfen 91 eine zufriedenstellende Lager- und Schmierleistung aufweist.
Im Folgenden wird ein Mechanismus zum Reduzieren oder Minimieren einer unerwünschten Schwingung der Steuerwelle 90 mit Bezug auf 8 bis 11 beschrieben.
Wie in der übertriebenen Ansicht von 8 gezeigt, neigt der Hauptzapfen 102 der Kurbelwelle 100 während des Betriebs des Motors aufgrund einer unvermeidlichen Neigung des Kurbelstifts 101, die durch den einwirkenden Verdichtungsdruck verursacht wird, zu einer Verzerrung. Aufgrund der Verzerrung des Hauptzapfens 102 neigen die Lagerkappen 21 dazu, eine Schwingung und damit verbundene Geräusche zu erzeugen. Um eine derartige unerwünschte Schwingung und die damit verbundenen Geräusche zu reduzieren oder zu minimieren, wird im Stand der Technik wie in 9 gezeigt ein Lagerträger 30' verwendet, mit dem die Lagerkappen 21 einstückig verbunden sind.
In der ersten Ausführungsform wird die Funktion eines derartigen Lagerträgers 30' durch die Steuerwelle 90 erfüllt, was durch die folgende Beschreibung verdeutlicht wird.
Wie in 10 und 11 gezeigt, wird während des Betriebs des Motors aufgrund eines auf den Kolben 50 wirkenden Verdichtungsdrucks „Fp” eine Last „Ft” von dem Lagerteil 23 auf die Steuerwelle 90 ausgeübt, wodurch eine Erhöhung des Reibungsfaktors „_” zwischen dem Lagerteil 23 und der Steuerwelle 90 verursacht wird. Gegen eine derartige auf die Steuerwelle 90 wirkende Last „Ft” wird eine Gegenkraft mit der Größe „_ × Ft” an einer Kontaktposition „D” zwischen dem Lagerteil 20 und der Steuerwelle 90 erzeugt. Es ist zu beachten, dass die derart erzeugte Gegenkraft „_ × Ft” die Last aufhebt, unter der die Lagerkappen 21 ansonsten verformt werden würden. Mit anderen Worten kann die Steuerwelle 90 als ein sogenannter Verstärkungsträger dienen, der die Lagerkappe 21 miteinander verbindet. In der ersten Ausführungsform wird also eine unterwünschte Schwingung der Lagerkappen 21 für die Kurbelwelle 100 effektiv unterdrückt bzw. minimiert.
In 12 bis 14 ist ein Verbrennungsmotor gezeigt, der keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Hier ist mit jeder der Lagerkappen 21A für die Kurbelwelle 100 einstückig der Lagerteil 23 für die Steuerwelle 90 verbunden. Wie in 13 gezeigt, ist also die Lagerkappe 21A einstückig mit dem Lager 23 ausgebildet. Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform weist der Lagerteil 23 keinen geteilten Aufbau auf, sodass in der zweiten Ausführungsform keine Glieder vorhanden sind, die den Lagerkappen 24 und den Verbindungsschrauben 25 in der ersten Ausführungsform entsprechen. Die Montage der Steuerwelle 90 an dem Lagerteil 23 ist dabei etwas schwieriger als in der ersten Ausführungsform, wobei jedoch auch in der zweiten Ausführungsform eine Reduktion in der Anzahl der Teile und eine Vereinfachung des Aufbaus erzielt werden.
In 15 bis 17 ist ein Verbrennungsmotor gemäß gezeigt, der keine Ausführungsform der Erfindung ist.
Bei diesem Aufbau sind die unteren Flächen der Lagerkappen 21B an einem Lagerträger 30 befestigt. Wie in 17 gezeigt, umfasst der Lagerträger 30 eine Vielzahl von Zweigplattenteilen 35, die an den unteren Flächen der Lagerkappen 21B befestigt sind, und einen länglichen Basisplattenteil 34, der die Zweigplattenteile 35 miteinander verbindet.
Wie in 16 gezeigt, ist der Lagerträger 30 mit Lagerteilen 31 für die Steuerwelle 90 ausgebildet. Jeder Lagerteil 31 weist einen geteilten Aufbau auf, um die Montage der Steuerwelle 90 zu vereinfachen. Das heißt, jeder Lagerteil 31 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in der unteren Fläche des Zweigplattenteils 35 des Lagerträgers 30 ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die in einer oberen Fläche einer Lagerkappe 32 ausgebildet ist, die an die untere Fläche des Zweigplattenteils 35 geschraubt ist.
Wie in 17 gezeigt, sind der Lagerträger 30 und die Lagerkappen 21B mittels Verbindungsschrauben 22 und 26 an einer unteren Fläche des Zylinderblocks 10 befestigt. Weiterhin sind die Lagerkappen 32 für die Steuerwelle 90 mittels der Verbindungsschrauben 26 und 33 an der unteren Fläche der Zweigplattenteile 35 des Lagerträgers 30 befestigt. Es ist zu beachten, dass die Verbindungsschrauben 26 dazu verwendet werden, den Lagerträger 30 und die Lagerkappen 21B an dem Zylinderblock 10 zu befestigen und die Lagerkappen 32 für die Steuerwelle 90 an den Zweigplattenteilen 35 des Lagerträgers 30 zu befestigen.
Aufgrund dieser Anordnung können eine Reduktion in der Anzahl der Teile und eine Vereinfachung des Aufbaus erzielt werden. Für die Montage des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses werden der Lagerträger 30, die Steuerwelle 90 und die Lagerkappen 32 vorläufig montiert, um eine lockere Einheit vorzusehen, die dann fest an den Lagerkappen 21B für die Kurbelwelle 100 befestigt wird.
Wie in den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen dient die Steuerwelle 90 als Verstärkungsträger für die Lagerkappen 21B. Weil weiterhin wie in 17 gezeigt in dieser dritten Ausführungsform der längliche Basisplattenteil 34 des Lagerträgers 30 an einer Seite gegenüber der Steuerwelle 90 in Bezug auf des Lagerteil 20 für die Kurbelwelle 100 angeordnet ist, kann eine unerwünschte Schwingung der Lagerkappen 21B für die Kurbelwelle 100 effektiv unterdrückt werden. Weil die Steuerwelle 90 als Verstärkungsträger dienen kann, kann die mechanische Stärke des länglichen Basisplattenteils 34 des Lagerträgers 30 gering sein, wodurch ein leichter Aufbau des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht wird.
In 18 bis 20 ist ein Verbrennungsmotor gezeigt, der keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Dieser Aufbau ist im wesentlichen identisch mit dem oben beschriebenen dritten Aufbau, wobei jedoch bei dem vierten Aufbau die Lagerteile 31 keinen geteilten Aufbau aufweisen. Wie in 19 gezeigt, ist der gesamte Aufbau jedes Lagerteils 31 durch den Lagerträger 30A definiert, sodass keine Glieder in Entsprechung zu den Lagerkappen 32 und den Verbindungsschrauben 33 der dritten Ausführungsform vorgesehen sind. Im Vergleich zu dem dritten Aufbau können in der vierten Ausführungsform also eine Reduktion in der Anzahl der Teile und eine Vereinfachung bei dem vierten Aufbau erzielt werden.
In 21 bis 23 ist ein Verbrennungsmotor gemäß einem fünften Aufbau gezeigt.
Bei diesem fünften Aufbau sind an unteren Flächen der Lagerkappen 216 für die Kurbelwelle 100 jeweils Halteblöcke 356 befestigt. Jeder Halteblock 356 weist im wesentlichen denselben Aufbau auf wie der Zweigplattenteil 35 des Lagerträgers 30 bei dem vierten Aufbau. Wie in 23 gezeigt, ist bei diesem fünften Aufbau kein Glied vorgesehen, das dem länglichen Basisplattenteil 34 des Lagerträgers 30 bei dem vierten Aufbau entspricht. Während die Funktion zur Unterdrückung einer Schwingung aufgrund des nicht vorgesehenen länglichen Basisplattenteils 34 etwas schlechter ist, kann bei diesem fünften Aufbau ein leichterer Aufbau des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses erzielt werden.
24 bis 26 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer sechsten Ausführungsform.
In dieser sechsten Ausführungsform ist zwischen einem unteren Ende des Randabschnitts 12 des Zylinderblocks 10 und einem oberen Ende eines Ölpfanne (nicht gezeigt) ein Leiterrahmen 40 angeordnet, der zusammen mit dem Randabschnitt 12 einen Teil des Kurbelgehäuses bildet. Wie in 26 gezeigt, umfasst der Leiterrahmen 40 eine Vielzahl von Lagerkappen 42, die mit Abständen in der Axialrichtung der Kurbelwelle 100 angeordnet sind, um die Hauptzapfen 102 der Kurbelwelle 100 drehbar zu halten, sowie zwei gegenüberliegende Wandteile 45A und 45B, zwischen denen sich die Lagerkappen 42 erstrecken. Die gegenüberliegenden Wandteile 45A und 456 bilden einen Teil der Seitenwände des Motors.
Der Lagerteil 20 zum drehenden Halten der Hauptzapfen 102 der Kurbelwelle 100 weist einen geteilten Aufbau auf. Das heißt, jeder Lagerteil 20 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in einer unteren Fläche des Zylinderblocks 10 ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die in einer oberen Fläche jeder Lagerkappe 42 ausgebildet ist.
Weiterhin weist ein Lagerteil 41 zum drehenden Halten jedes Hauptzapfens 91 der Steuerwelle 90 einen geteilten Aufbau auf. Das heißt, der Lagerteil 41 umfasst eine gerundete Vertiefung, die in einer unteren Fläche der Lagerkappe 42 ausgebildet ist, und eine gerundete Vertiefung, die in einer oberen Fläche einer Lagerkappe 43 für die Steuerwelle 90 ausgebildet ist. Wie in 25 gezeigt, ist die Lagerkappe 42 für die Kurbelwelle 100 mit einer Vertiefung 42a ausgebildet, mit welcher die Lagerkappe 34 für die Steuerwelle 90 verbunden wird.
Wie zuvor beschrieben, ist in der sechsten Ausführungsform die Lagerkappe 42 für die Kurbelwelle 100 mit dem Lagerteil 20 für die Kurbelwelle 100 und dem Lagerteil 41 für die Steuerwelle 90 ausgebildet. Das heißt, ähnlich wie die Lagerkappe 21 der ersten Ausführungsform weist die Lagerkappe 42 zwei Lagerteile auf.
Wie in 26 gezeigt, ist jeder Lagerkappe 42 für die Kurbelwelle 100 an der unteren Fläche des Zylinderblocks 10 über die Verbindungsschrauben 22 und 26 befestigt. Weiterhin ist jeder Lagerkappe 43 für die Steuerwelle 90 mittels der Verbindungsschraube 26 und einer Verbindungsschraube 44 an der Lagerkappe 42 befestigt. Das heißt, die Verbindungsschraube 26 dient dazu, die Lagerkappe 42 und die Lagerkappe 43 an dem Zylinderblock 10 zu befestigen.
Weil in der sechsten Ausführungsform die gegenüberliegenden Wandteile 45A und 45B des Leiterrahmens 40 wie die Steuerwelle 90 als Verstärkungseinrichtung für die Lagerkappen 42 der Kurbelwelle 100 dienen, kann eine unerwünschte Schwingung der Lagerkappen 42 zuverlässig unterdrückt werden.
27 bis 29 zeigen einen Verbrennungsmotor, der keine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Der siebte Aufbau ist im wesentlichen identisch mit der zuvor beschriebenen sechsten Ausführungsform, wobei jedoch in der siebten Ausführungsform die Lagerteile 41 keinen geteilten Aufbau aufweisen. Wie in 28 gezeigt, ist der gesamte Aufbau jedes Lagerteils 41 durch die Lagerkappe 42 des Leiterrahmens 40A definiert.
30 bis 31 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer achten Ausführungsform. Der Grundaufbau dieser Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit demjenigen der ersten Ausführungsform. Der Lageraufbau für die Steuerwelle 90 unterscheidet sich jedoch von demjenigen der ersten Ausführungsform, was nachfolgend beschrieben wird.
Wie in 30 gezeigt, ist an einem geflanschten unteren Ende des Randabschnitts 12 des Zylinderblocks 10 das geflanschte obere Ende eines oberen Ölpfannenglieds 120 befestigt. An einem geflanschten unteren Ende des oberen Ölpfannenglieds 120 ist ein geflanschtes oberes Ende eines unteren Ölpfannenglieds 130 befestigt. Wie in 31 gezeigt, ist an einem hinteren Ende einer Seitenwand 120a des oberen Ölpfannenglieds 120 ein vorderer Teil eines Getriebes 140 befestigt. Für eine stärkere Verbindung mit dem Getriebe 140 ist das hintere Ende der Seitenwand 120a mit einem Verstärkungsteil 121 ausgebildet, an dem ein Elektromotor 111 zum Antreiben der Steuerwelle 90 befestigt ist.
Wie in 30 gezeigt, wird eine Ausgangswelle 111a des Elektromotors 111 durch eine Öffnung in der Seitenwand 120a in das Kurbelgehäuse geführt. Die Ausgangswelle 111a weist an ihrem vorderen Ende eine Schnecke 110 auf, die in ein an der Steuerwelle 90 befestigtes Schneckenrad 109 eingreift. Wenn der Elektromotor 111 durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) mit Strom versorgt wird, um für eine bestimmte Zeitperiode in einer bestimmten Richtung betrieben zu werden, wird die Steuerwelle 90 um einen bestimmten Winkel in einer bestimmten Richtung gedreht. Weil der Elektromotor 111 außerhalb des Motors angeordnet ist, ist der Elektromotor 111 vor der in dem Motor erzeugten übermäßigen Hitze geschützt. Eine Schmierung der Schnecke 110 und des Schneckenrads 109 wird durch das in dem Motor fließende Motoröl vorgesehen. Weil der Elektromotor 111 an dem vertieften Teil der Seitenwand 120a des oberen Ölpfannenglieds 120 montiert ist, wird die Gesamtgröße des Motors durch das Vorsehen des Elektromotors 111 nicht wesentlich vergrößert.
32 und 33 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer neunten Ausführungsform.
Die neunte Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen achten Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Elektromotors 111. Wie in 32 gezeigt, ist der Elektromotor 111 diagonal mit einem unteren Teil des Randabschnitts 12 des Zylinderblocks 10 verbunden. Das heißt, eine Ausgangswelle 111a des Elektromotors 111 erstreckt sich entlang einer Seitenwand 120a des oberen Ölpfannenglieds 120. Wegen der geneigten Anordnung des Elektromotors 111 relativ zu dem Motor wird die Gesamtgröße des Motors durch das Vorsehen des Elektromotors nicht wesentlich vergrößert.
34 und 35 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer zehnten Ausführungsform.
Die zehnte Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen neunten Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Elektromotors 111. Wie in 34 gezeigt, ist der Elektromotor 111 relativ zu dem Motor nach unten gelegt. Insbesondere ist der Elektromotor 111 über eine Klammer 113 mit einem unteren Endteil des Randabschnitts 12 des Zylinderblocks 10 derart verbunden, dass sich eine Längsachse des Elektromotors 111 allgemein parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle 100 erstreckt. Eine Ausgangswelle 111a des Elektromotors 111 und eine Hilfswelle 115 sind über ein Paar von Kegelrädern 112 miteinander verbunden. Die Hilfswelle 115 erstreckt sich entlang der Seitenwand 120a des obern Ölpfannenglieds 120 und weist an ihrem vorderen Ende die Schnecke 110 auf, die in das Schneckenrad 109 der Steuerwelle 90 eingreift. Aufgrund der nach unten gelegten Anordnung des Elektromotors 111 kann ein sehr kompakter Aufbau des Motors erzielt werden.
36 und 37 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer elften Ausführungsform.
Die elfte Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der weiter oben beschriebenen achten Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Elektromotors 111. Wie in 36 gezeigt, ist der Elektromotor 111 an einer Position gegenüber der Steuerwelle 90 in Bezug auf die Bezugslinie „L” angeordnet. Der Elektromotor 111 ist vollständig in eine Montagevertiefung 122 aufgenommen, die in dem oberen Ölpfannenglied 120 ausgebildet ist. Die Ausgangswelle 111a des Elektromotors 111 erstreckt sich durch die Seitenwand 120a des oberen Ölpfannenglieds 120. An dem vorderen Ende der Ausgangswelle 111a greift die Schnecke 110 in das Schneckenrad 109 der Steuerwelle 90 ein. Weil der Elektromotor 111 unter dem Motor angeordnet ist, bedingt das Vorsehen des Elektromotors 111 keine laterale Erweiterung des Gesamtaufbaus des Motors.
38 bis 40 zeigen einen Verbrennungsmotor gemäß einer zwölften Ausführungsform.
Die zwölfte Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der weiter oben beschriebenen neunten Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Elektromotors. Wie in 38 gezeigt, verwendet der Elektromotor 153 in der zwölften Ausführungsform eine sich axial bewegende Stange 152 als Ausgangseinrichtung. An dem vorderen Ende der Stange 152 ist ein Stift 151 fixiert. Weiterhin sind wie in 40 gezeigt ein Paar von Gabelgliedern 150 an der Steuerwelle 90 fixiert. Wie in 38 und 40 gezeigt, ist der Stift 151 gleitend mit ausgerichteten Schlitzen 154 in den Gabelgliedern 150 verbunden. Wenn also bei einer Stromversorgung des Elektromotors 153 sich die Stange 152 axial zu einer bestimmten Position bewegt, wird die Steuerwelle 90 um ihre Achse zu einer entsprechenden Winkelposition bewegt.
41 zeigt einen Verbrennungsmotor gemäß einer dreizehnten Ausführungsform.
Die dreizehnte Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen zwölften Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Elektromotors 153. Wie in der weiter oben beschriebenen elften Ausführungsform ist der Elektromotor 153 also an einer Position gegenüber der Steuerwelle 90 in Bezug auf die Bezugslinie „L” angeordnet. Der Elektromotor 153 ist vollständig in einer Montagevertiefung 123 in dem oberen Ölpfannenglied 120 aufgenommen. Die sich axial bewegende Stange 152 des Elektromotors 153 erstreckt sich durch eine Seitenwand des oberen Ölpfannenglieds 120 und ist über den Stift 151 und die Gabelglieder 150 genauso wie in der zwölften Ausführungsform operativ mit der Steuerwelle 90 verbunden.

Claims

Verbrennungsmotor, mit: einem Zylinderblock (10) mit einem Zylinder (11), in dem sich ein Kolben (50) hin und her bewegt, einer Kurbelwelle (100), die drehbar in dem Zylinderblock (10) installiert ist, wobei die Kurbelwelle (100) einen Kurbelstift (101) und ein Gegengewicht (103) umfasst, und einem Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses (60; 70; 80; 90; 82; 92) mit einem oberen Verbindungsglied (60), dessen eines Ende schwenkbar mit einem Kolbenstift (51) des Kolbens (50) verbunden ist, einem unteren Verbindungsglied (70), das schwenkbar auf dem Kurbelstift (101) der Kurbelwelle (100) angeordnet ist und dessen einer Teil schwenkbar mit dem anderen Ende des oberen Verbindungsglieds (60) verbunden ist, einer Kurbelwelle (90), die sich im wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle (100) erstreckt, einem Steuerverbindungsglied (80), dessen erstes Ende schwenkbar mit dem anderen Teil des unteren Verbindungsglieds (70) verbunden ist, und einem exzentrischen Lageraufbau (82; 92), über den ein zweites Ende des Steuerverbindungsglieds (80) mit der Steuerwelle (90) verbunden ist, sodass eine Drehung der Steuerwelle (90) um ihre Achse ein Schwenken des unteren Verbindungsglieds (70) um den Kurbelstift (101) veranlasst, wodurch der Hub des Kolbens (50) variiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses derart angeordnet ist, dass aus einer Axialrichtung (Pa) der Kurbelwelle (100) gesehen das erste Ende des Steuerverbindungsglieds (80) auf derselben Seite liegt wie eine Drehachse (Pc) der Steuerwelle (90) in Bezug auf eine imaginäre Bezugslinie (L) und eine am weitesten entfernte Position von der imaginären Bezugslinie (L) einnimmt, die Drehachse (Pc) der Steuerwelle (90) außerhalb eines durch den Umfang des Gegengewichts (103) beschriebenen Kreises liegt und näher zu der imaginären Bezugslinie (L) liegt als die am weitesten entfernte Position, wobei die imaginäre Bezugslinie (L) eine Linie ist, die sich entlang einer Achse des Zylinders (11) durch eine Drehachse (Pa) der Kurbelwelle (100) erstreckt, wobei der Verbrennungsmotor weiterhin erste Lagerkappen (21, 21A, 21B, 42) enthält, die mit dem Zylinderblock (10) verbunden sind, um die Kurbelwelle (100) drehbar zu halten, wobei die ersten Lagerkappen (21, 21A, 216, 42) in der Axialrichtung (Pa) der Kurbelwelle (100) angeordnet sind und jede der ersten Lagerkappen eine abgerundete Aussparung enthält, die einen Teil eines Lagerteils (23) bildet, um die Steuerwelle (90) drehbar zu halten.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile zweite Lagerkappen (24) enthalten, die jeweils mit den ersten Lagerkappen (21) verbunden sind, um die Steuerwelle (90) drehbar zu halten.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Lagerkappen (21) und die zweiten Lagerkappen (24) mit dem Zylinderblock (10) mit Hilfe gemeinsamer Verbindungsschrauben (22, 26) verbunden sind.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zweite Lagerkappen (24), die mit den ersten Lagerkappen (21) zu verbinden sind, um die Steuerwelle (90) drehbar zu halten, wobei die zweiten Lagerkappen in der Achsrichtung (Pc) der Kurbelwelle (100) (90) liegen; und Verbindungsschrauben (22, 26), die die ersten Lagerkappen (21) mit dem Zylinderblock (10) verbinden, wobei eine gegebene Zahl (26) der Verbindungsschrauben für die Verbindung der zweiten Lagerkappen (24) mit den ersten Lagerkappen (21) verwendet wird.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch erste Lagerkappen (21B), die mit dem Zylinderblock (10) zu verbinden sind, um die Kurbelwelle (100) drehbar zu halten, wobei die ersten Lagerkappen (21B) in der Axialrichtung (Pa) der Kurbelwelle (100) angeordnet sind, einen Lagerträger (30) mit einer Vielzahl von Zweigplattenteilen (35), die jeweils mit den ersten Lagerkappen (21B) verbunden sind, und mit einem länglichen Basisplattenteil (34), der einstückig mit den Zweigplattenteilen (35) verbunden ist, wobei sich der längliche Basisplattenteil entlang der Achse (Pa) der Kurbelwelle (100) erstreckt; zweite Lagerkappen (32), die mit den Zweigplattenteilen (35) des Lagerträgers zu verbinden sind, um die Steuerwelle (90) drehbar zu halten; und Verbindungsschrauben (22, 26), die die Zweigplattenteile (35) des Lagerträgers (30) mit den ersten Lagerkappen (21B) verbinden, wobei eine bestimmte Anzahl (26) der Verbindungsschrauben verwendet wird, um die zweiten Lagerkappen (32) mit den Zweigplattenteilen (35) des Lagerträgers (30) zu verbinden.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Leiterrahmen (40), der einstückig mit dem Zylinderblock (10) verbunden ist, wobei der Leiterrahmen erste Lagerkappen (42), die in einer Axialrichtung (Pa) der Kurbelwelle (100) angeordnet sind, um die Kurbelwelle (100) drehbar zu halten, und zwei gegenüberliegende Wandteile (45A, 456) umfasst, zwischen denen sich die Lagerkappen (42) erstrecken; zweite Lagerkappen (43), die mit den ersten Lagerkappen (42) zu verbinden sind, um die Steuerwelle (90) drehbar zu halten; und Verbindungsschrauben (22, 26), die die ersten Lagerkappen (42) mit dem Zylinderblock (10) verbinden, wobei eine bestimmte Anzahl (26) der Verbindungsschrauben verwendet wird, um die zweiten Lagerkappen (43) mit den ersten Lagerkappen (42) zu verbinden.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Elektromotor (111), der an einer Seitenwand des Motors montiert ist, um die Steuerwelle (90) zu betätigen; und eine Ausgangswelle (111a), die sich von dem Elektromotor in das Innere des Zylinderblocks (10) erstreckt und mit der Steuerwelle (90) verbunden ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausgangswelle (111a) im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Steuerwelle (90) erstreckt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausgangswelle (111a) im wesentlichen parallel zu der Seitenwand (120) des Motors erstreckt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor derart angeordnet ist, dass sich eine Achse des Elektromotors (111) im wesentlichen parallel zu der Achse (Pa) der Kurbelwelle (100) erstreckt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (120) des Motors an einem Teil, mit dem ein Teil eines Getriebes (140) verbunden ist, mit einem Verstärkungsteil (121) versehen ist, an dem der Elektromotor (111) montiert ist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (120) des Motors an einer Seite gegenüber der Steuerwelle (90) in Bezug auf die imaginäre Bezugslinie (L) aus der Axialrichtung der Kurbelwelle (100) gesehen mit einer Montagevertiefung (122) versehen ist, um darin den Elektromotor 111 zu montieren.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (111a) von dem Typ ist, der sich um seine Achse dreht, wobei die Ausgangswelle (111a) mit der Steuerwelle (90) über eine Getriebeeinheit verbunden ist, die eine an der Ausgangswelle (111a) fixierte Schnecke (110) und ein an der Steuerwelle (90) fixiertes Schneckenrad (109) umfasst.
Verbrennungsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (152) von dem Typ ist, der sich axial bewegt, wobei die Ausgangswelle (152) mit der Steuerwelle (90) über eine Getriebeeinheit verbunden ist, die einen an der Ausgangswelle (152) fixierten Stift (151) und ein an der Steuerwelle (90) fixiertes Gabelglied (150) umfasst, wobei das Gabelglied einen sich radial erstreckenden Schlitz (154) umfasst, mit dem der Stift (151) gleitend verbunden ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede aus der bestimmten Anzahl (26) von Verbindungsschrauben zwischen der imaginären Bezugslinie (L) und einem Steuerwellen-Lagerglied angeordnet ist, das die Steuerwelle (90) drehbar hält.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptzapfen (91) der Steuerwelle (90), der tatsächlich drehbar durch das Steuerwellen-Lagerglied gehalten wird, mit einer halbkreisförmigen Rille (93) ausgebildet ist, um eine Behinderung der Verbindungsschraube (26) zu vermeiden.
Verbrennungsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Verbindungsglied (70) einen geteilten Aufbau aufweist, um die Montage des unteren Verbindungsglieds (70) an dem Kurbelstift (101) der Kurbelwelle (100) zu vereinfachen.
Verbrennungsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Verbindungsglied (70) eine allgemein dreieckige Form aufweist, wobei das dreieckige untere Verbindungsglied (70) an einem allgemein mittleren Teil eine kreisrunde Öffnung aufweist, durch die sich der Kurbelstift (101) erstreckt, wobei die Teile des unteren Verbindungsglieds (70) durch die Ecken des dreieckigen Verbindungsglieds (70) gebildet werden.
Verbrennungsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Lageraufbau des Mechanismus zum Variieren des Verdichtungsverhältnisses umfasst: eine ringförmige Rille (92), die um die Steuerwelle (90) herum ausgebildet ist, wobei die ringförmige Rille exzentrisch zu einer Drehachse (Pc) der Steuerwelle ist, und eine kreisrunde Öffnung, die in einem vergrößerten unteren Ende des Steuerverbindungsglieds (80) ausgebildet ist, wobei die kreisrunde Öffnung drehbar mit der ringförmigen Rille verbunden ist.