DE69108572T2

DE69108572T2 - Vorrichtung zum Ändern des Kompressionverhältnisses für Brennkraftmaschine.

Info

Publication number: DE69108572T2
Application number: DE69108572T
Authority: DE
Inventors: Tateo Kume; Masahiko Matsuda; Toru Okada; Kazuhiro Shiraishi
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1991-01-15
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2011-01-16
Also published as: DE69108572D1; EP0438121B1; KR910014594A; KR940001323B1; US5146879A; EP0438121A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder, einem innerhalb des Zylinders hin- und herbewegbar angeordneten Kolben, einem Pleuel, der mit einem Ende an dem Kolben und mit dem anderen Ende an einer Kurbelwelle angelenkt ist, und mit einer Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis, die eine exzentrische Hülse, die drehbar in dem Schwenkabschnitt des großen Endes des Pleuels angeordnet ist und eine Lageröffnung des Pleuels bildet, einen Kurbelzapfen, der sich durch die Lageröffnung erstreckt wobei der Kurbelzapfen und die Lageröffnung exzentrisch zueinander sind, und eine Sperreinrichtung für die exzentrische Hülse aufweist, die die Drehung der exzentrischen Hülse feststellen kann.
Eine gattungsgemäße Verbrennungskraftmaschine ist aus der JP-B-63-32972 bekannt. Diese Verbrennungskraftmaschine weist einen Sperrstift auf, der bezogen auf ein exzentrisches Lager, welches zwischen einem Endabschnitt eines Pleuels und einem Kurbelzapfen oder Kolben angeordnet ist, radial beweglich ist. Der Sperrstift ist durch eine Feder radial und nach innen vorgespannt. Durch radiales und nach außen gerichtetes Aufbringen eines hydraulischen Drucks, welcher größer als die Federkraft der Feder ist, wird der Sperrstift in Eingriff mit dem exzentrischen Lager gebracht.
Da der Sperrstift durch die Feder radial und nach innen vorgespannt ist und in Eingriff mit dem exzentrischen Lager gebracht wird, ist der Sperrstift Trägheitskräften in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Pleuels ausgesetzt, so daß der Sperrstift nicht zuverlässig betätigt werden kann. Dies führt zu dem Problem, daß die Zuverlässigkeit des Sperrens des exzentrischen Lagers verringert werden.
Die Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis einer in der JP-A-58 172431 beschriebenen Verbrennungskraftmaschine weist ein zwischen einem Kolbenbolzen und einem kleinen Endabschnitt eines Pleuels angeordnetes exzentrisches Lager auf.
Ein Sperrstift, der mit dem exzentrischen Lager in der Richtung der Hin- und Herbewegung eines Kolbens in Eingriff bringbar ist, ist gleitend verschiebbar in einer in dem Pleuel ausgebildeten Druckkammer angeordnet. Um das Kompressionsverhältnis zu ändern, wird der Seite einer Druckkammer mit hohem Kompressionsverhältnis ein hydraulischer Druck zugeführt, und gleichzeitig wird von einer Seite mit niedrigem Kompressionsverhältnis ein hydraulischer Druck zwangsweise abgeführt, so daß der Sperrstift in Eingriff mit einem exzentrischen Lager gebracht wird, um einen Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis zu erreichen. Wenn die Umstellung auf einen Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis erwünscht ist, wird der Seite der Druckkammer mit niedrigem Kompressionsverhältnis ein hydraulischer Druck zugeführt, und von der Seite mit hohem Kompressionsverhältnis wird ein hydraulischer Druck zwangsweise abgeführt, wodurch der Sperrstift in einem Pleuel aufgenommen wird, um den Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis zu erreichen.
Die in der JP-A-58 172431 geoffenbarte Vorrichtung weist jedoch keinerlei Einrichtung für das Eingreifen des Sperrstifts im Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis auf. Daher bleibt das exzentrische Lager im Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis frei, was den Nachteil mit sich bringt, daß aufgrund der Hin- und Herbewegung eines Kolbens während der Verbrennungszyklen der Grad der Exzentrizität verändert und kein konstantes Druckverhältnis erzielt werden kann.
Weiterhin greift der Sperrstift in der Gleitrichtung des Kolbens in das exzentrische Lager ein. Der Sperrstift ist folglich Trägheitskräften in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Pleuels ausgesetzt, und der Sperrstift kann nicht zuverlässig betätigt werden, was zu dem Problem führt, daß möglicherweise die Zuverlässigkeit des Verriegelns zwischen dem Sperrstift und dem exzentrischen Lager reduziert wird.
In der JP-A-60-65216 ist eine Verbrennungskraftmaschine gezeigt, die einen scheibenförmigen Flanschabschnitt hat, der an einem Endabschnitt eines der Lagerabschnitte eines Kolbenbolzens angeordnet und auf der Seite mit niedrigem Kompressionsverhältnis mit einer Sperrstiftöffnung und auf der Seite mit niedrigem Kompressionsverhältnis mit einer Sperrstiftöffnung versehen ist. Sperrstifte sind jeweils als gesonderte Elemente für den Eingriff mit den Sperrstiftöffnungen vorgesehen. Wenn ein hohes Kompressionsverhältnis gewünscht ist, wird einer ersten hydraulischen Druckkammer über Zufuhrleitungen ein hydraulischer Druck zugeführt, so daß der Sperrstift mit hohem Kompressionsverhältnis in Eingriff mit der Sperrstiftöffnung auf der Seite des hohen Kompressionsverhältnisses gebracht wird, um das hohe Kompressionsverhältnis zu erreichen. Wenn die Versorgung mit hydraulischem Druck unterbrochen wird, übersteigt die Federkraft einer Rückholfeder den hydraulischen Druck in der hydraulischen Druckkammer, so daß der Sperrstift zum Zurückziehen in einen Bolzenvorsprung gebracht wird. Zusätzlich wird einer zweiten hydraulischen Druckkammer über Zufuhrleitungen ein hydraulischer Druck zugeführt, wodurch ein Sperrstift mit niedrigem Kompressionsverhältnis in Eingriff mit der Sperrstiftöffnung auf der Seite mit niedrigem Kompressionsverhältnis gebracht wird, um ein niedriges Kompressionsverhältnis zu erreichen.
Die Vorrichtung gemäß der JP-A-60-65216 erfordert nicht nur mehrere Sperrstifte und eine gleiche Anzahl von mehreren Sperrstiftöffnungen, sondern auch eine gleiche Anzahl von mehreren Zufuhrleitungen für den hydraulischen Druck. Dies führt unausweichlich zu Komplikationen in der Herstellung und somit zu höheren Herstellungskosten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, deren Sperreinrichtung für die exzentrische Hülse einen einfachen Aufbau hat und die Hülse unter Zentrifugalkraft und/oder Beschleunigung bei Hin- und Herbewegung des zugeordneten Pleuels zuverlässig sperrt.
Ausgehend von der gattungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Sperreinrichtung für die exzentrische Hülse
- zwei an entgegengesetzten Seitenrandabschnitten der exzentrischen Hülse angeordnete Flanschabschnitte, die so ausgebildet sind, daß sie an dem zwischen ihnen angeordneten Pleuel angrenzen,
- ein Stiftelement, das innerhalb des Pleuels so angeordnet ist, daß es sich entlang einer Achse bewegen kann, die parallel zur Achse der Kurbelwelle ist, um nach außen in Richtung eines der Flanschabschnitte vorzustehen,
- ein Fluiddruckantriebssystem mit Kolben, das eine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen an gegenüberliegenden Seiten eines Kolbenabschnitts ausgebildeten Druckkammern aufweist, die mit dem Stiftelement in einem Zustand verbunden ist, in dem die Fluiddruckkammern mit Fluiddruck beaufschlagt sind, wodurch der Kolbenabschnitt für den Antrieb des Stiftelements so bewegt wird, daß das Stiftelement aus dem Pleuel in Richtung eines der Flanschabschnitte entlang einer parallel zur Achse der exzentrischen Hülse verlaufenden Achse vorstehen kann,
- einen ersten Eingriffsabschnitt, der an einem der Flanschabschnitte vorgesehen ist und in den das Stiftelement eingreifen kann, wenn das Stiftelement in Richtung des einen Flanschabschnittes vorsteht, und
- einen zweiten Eingriffsabschnitt umfaßt, der an dem anderen Flanschabschnitt vorgesehen ist und in den das Stiftelement eingreifen kann, wenn das Stiftelement in Richtung des anderen Flanschabschnitts vorsteht,
- wobei der erste Eingriffsabschnitt und der zweite Eingriffsabschnitt um die Achse der Kurbelwelle in einem vorherbestimmten Winkel voneinander phasenversetzt angeordnet sind und ein Eingriff des Stiftelementes mit dem ersten Eingriffsabschnitt einen Zustand mit einem hohen Kompressionsverhältnis oder einen Zustand mit einem niedrigen Kompressionsverhältnis herstellt, während durch einen Eingriff des Stiftelements mit dem zweiten Eingriffsabschnitt ein Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis bzw. ein Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis hergestellt wird.
Gemäß der Erfindung kann der Vorgang für das axiale Außer- -oder Ineingriffbringen des Sperrstifts aus oder mit dem ersten Eingriffsabschnitt und der Vorgang für das axiale In- oder Außereingriffbringen des Sperrstifts mit oder aus dem zweiten Eingriffsabschnitt mit Hilfe der Antriebseinrichtung als ein einziger Vorgang ausgeführt werden. Es ist nur ein Sperrstift für die Sperrung der exzentrischen Hülse in dem Zustand des hohen Kompressionsverhältnisses oder des niedrigen Kompressionsverhältnisses vorgesehen.
Weiterhin wird das Stiftelelement entlang einer Achse der exzentrischen Hülse in Eingriff mit der exzentrischen Hülse gebracht. Das Stiftelement ist daher keinen Trägheitskräften in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Pleuels ausgesetzt, so daß das Stiftelement sicher angetrieben werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit des Sperrens der exzentrischen Hülse verbessert wird.
Bei einer ersten Ausführungsform ist eine Rückholfeder in einer der Fluiddruckkammern vorgesehen. Eine Fluiddruckaufbringeinrichtung bringt den Fluiddruck auf die jeweiligen Fluiddruckkammern auf. Die Fluiddruckaufbringeinrichtung weist eine erste Einrichtung zum gleichzeitigen Aufbringen eines ersten positiven Fluiddrucks auf die jeweiligen Fluiddruckkammern, eine zweite Einrichtung zum Aufbringen eines zweiten positiven Fluiddrucks, der höher ist als der erste positive Fluiddruck, auf die andere Fluiddruckkammer und eine Schalteinrichtung zur selektiven Zufuhr des ersten oder des zweiten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer auf, wodurch der Kolbenabschnitt während der Zufuhr des ersten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer in Richtung der anderen Fluiddruckkammer bewegt wird und während der Zufuhr des zweiten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer in Richtung der einen Fluiddruckkammer bewegt wird.
Vorzugsweise ist eine erste Fluidleitung mit einem Ende mit einer Hauptförderstrecke und mit dem anderen Ende mit der einen Fluiddruckkammer verbunden, wobei die Hauptförderstrecke mit einer ersten Druckbeaufschlagungseinrichtung versehen ist. Eine zweite Fluidleitung ist mit einem Ende stromab von der ersten Druckbeaufschlagungseinrichtung mit der Hauptförderstrecke und mit dem anderen Ende mit der anderen Fluiddruckkammer verbunden. Die zweite Fluidleitung ist in eine erste und eine zweite Zweigleitung geteilt, die parallel zueinander verlaufen, wobei die erste Zweigleitung direkt mit einem Richtungssteuerventil verbunden ist, die zweite Zweigleitung mit dem Richtungssteuerventil über die zweite Druckbeaufschlagungseinrichtung verbunden ist und das Richtungssteuerventil zum Öffnen einer der Zweigleitungen vorgesehen ist.
Vorteilhafterweise ist ein Steuerventil zur Durchführung der Richtungssteuerung des Richtungssteuerventils durch Veränderung eines Steuerfluiddrucks zu dem Richtungssteuerventil vorgesehen.
Bei einer zweiten Ausführungsform sind Fluiddruckaufbringeinrichtungen zum Anlegen des Fluiddrucks an die jeweiligen Fluiddruckkammern vorgesehen, wobei die Fluiddruckaufbringeinrichtung eine erste Einrichtung zum Aufbringen eines ersten positiven Fluiddrucks, eine zweite Einrichtung zum Aufbringen eines zweiten positiven Fluiddrucks, der höher ist als der erste positive Fluiddruck, und eine Einrichtung aufweist, die die Druckbeaufschlagung der Fluiddruckkammern so steuert, daß der erste positive Fluiddruck an eine Fluiddruckkammer angelegt wird, während der zweite positive Fluiddruck an die andere Fluiddruckkammer angelegt wird, oder der erste positive Fluiddruck an die andere Fluiddruckkammer angelegt wird, während der zweite positive Fluiddruck an die eine Fluiddruckkammer angelegt wird.
Bei dieser Ausführungsform sind eine erste Fluidleitung vorzugsweise mit der einen Fluiddruckkammer und eine zweite Fluidleitung mit der anderen Fluiddruckkammer verbunden. Die Steuereinrichtung weist ein gemeinsames Richtungssteuerventil auf, das in den jeweiligen Fluidleitungen angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist ein Steuerventil zur Durchführung der Richtungssteuerung des gemeinsamen Richtungssteuerventils durch Veränderung eines Steuerfluiddrucks zu dem Richtungssteuerventil vorgesehen.
Vorzugsweise bildet der Pleuel eine Durchgangsöffnung, die sich parallel zu der Lageröffnung des Pleuels erstreckt. Das Stiftelement ist in die Durchgangsöffnung eingesetzt und weist in der Mitte einen größeren Durchmesser auf, um einen Kolbenabschnitt zu bilden. Die Durchgangsöffnung ist als dreistufiger Öffnungsabschnitt ausgebildet, der einen Öffnungsabschnitt mit kleinem Durchmesser, in dem ein Endabschnitt des Stiftelements fluiddicht eingesetzt ist, einen Öffnungsabschnitt mit mittlerem Durchmesser, in dem der Kolbenabschnitt aufgenommen ist, und einen Abschnitt mit großem Durchmesser aufweist, in den eine Abdeckung eingesetzt ist. Die Abdeckung bildet darin eine Durchgangsöffnung, in die der andere Endabschnitt des Stiftelements fluiddicht eingesetzt werden kann, und die zwei Fluiddruckkammern sind in dem Abschnitt mit mittlerem Durchmesser ausgebildet, wodurch der Abschnitt mit mittlerem Durchmesser als Zylinderabschnitt ausgebildet ist.
Zweckmäßigerweise ist ein erstes Lager aus Metall zwischen der Lageröffnung des Pleuels und der exzentrischen Hülse und ein zweites Lager auf Metall zwischen der exzentrischen Hülse und der Kurbelwelle angeordnet.
Das erste und das zweite Lager aus Metall bilden jeweils eine endlose Fluidleitung für die Zufuhr eines Arbeitsfluids zu den Fluiddruckkammern.
Der Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis wird beispielsweise in einem niedrigen bis mittleren Drehzahlbereich der Maschine und der Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis in einem hohen Drehzahlbereich der Maschine erzeugt.
Ausgesparte Führungsabschnitte werden vorzugsweise dadurch gebildet, daß die Flanschabschnitte an ihren Umfangsrandabschnitten in ihren Winkelrichtungen über eine vorher bestimmte Distanz ausgespart sind, daß Stifte jeweils durch die ausgesparten Führungsabschnitte geführt werden, und daß eine Einrichtung zur Absorbierung eines Stoßes vorgesehen ist, der nach einer Berührung der Stifte mit den Winkelenden der abgeschnittenen Führungsabschnitte erzeugt werden kann.
Die Stoßabsorbiereinrichtung kann einen in dem Pleuel ausgebildeten Zylinderabschnitt, der schlitzähnliche Fensterabschnitte bildet, die an den Wänden des Pleuels offen sind, wobei die Wände jeweils dem Flanschabschnitt zugewandt sind, ein Kolbenelement, das in den Zylinderabschnitt eingesetzt ist und die Stifte trägt, so daß die Stifte jeweils durch die Fensterabschnitte vorstehen, und Federn aufweisen, die innerhalb des Zylinderabschnitts angeordnet sind, um das Kolbenelement jeweils an seinen gegenüberliegenden Enden vorzuspannen.
Federkammern, die durch das Kolbenelement innerhalb des Zylinders ausgebildet sind und die Federn umschließen, können jeweils mit einem Hydraulikfluid gefüllt werden, das durch Leitungen zugeführt oder abgeführt werden kann.
Die Leitungen, die mit den jeweiligen Federkammern verbunden sind, können jeweils als Drosselkanäle ausgebildet sein.
Die erste und zweite Ausführungsform können den Vorteil mit sich bringen, daß der Druckunterschied zwischen den beiden Fluiddruckkammern nicht durch eine Veränderung der Maschinendrehzahl oder des Kurbelwinkels verändert wird, und das Stiftelement kann selbst unter dem Einfluß einer zentrifugalkraft, einer Beschleunigung oder einer Hin- und Herbewegung des Pleuels oder dergleichen zuverlässig arbeiten.
Das Stiftelement kann ohne Störung auch dann betätigt werden, wenn das Förderungsvermögen einer Kompressionseinrichtung für die Zufuhr eines hohen Fluiddrucks gering ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit variablem Druckverhältnis kann den Bruch eines vorstehenden Abschnitts eines Sperrstifts oder eines entsprechenden Eingriffsabschnitts eines exzentrischen Lagers aufgrund einer starken Kollision zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Sperrstifts und dem Eingriffsabschnitt des exzentrischen Lagers bei Änderung des Kompressionsverhältnisses verhindern.
Dies wird erreicht, indem ein hydraulischer Kolben bereitgestellt wird, um einen Stoß zu absorbieren, der zwischen dem Sperrstift und der exzentrischen Hülse bei Veränderung des Kompressionsverhältnisses erzeugt werden kann.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis 8 eine Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für die Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine geeignet ist, wobei
Fig. 1 den Gesamtaufbau der Vorrichtung bei niedrigem Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines Pleuels bei einem niedrigen Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 3 den Gesamtaufbau der Vorrichtung bei einem hohen Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Pleuels bei hohem Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 5 ein vergrößerter Teilquerschnitt eines in den Fig. 1 und 3 durch V gekennzeichneten Ausschnitts ist,
Fig. 6 ein Querschnitt eines Fluiddruckantriebssystems bei niedrigem Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 7 ein Querschnitt des Fluiddruckantriebssystems bei hohem Kompressionsverhältnis ist und
Fig. 8 ein hydraulisches Schaltbild des Fluiddruckantriebssystems ist;
Fig. 9 bis 13 eine Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für die Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine geeignet ist, wobei
Fig. 9 den Gesamtaufbau der Vorrichtung bei einem niedrigen Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 10 der Gesamtaufbau der Vorrichtung bei einem hohen Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 11 ein Querschnitt eines Fluiddruckantriebssystems bei niedrigem Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 12 ein Querschnitt des Fluiddruckantriebssystems bei hohem Kompressionsverhältnis ist und
Fig. 13 ein hydraulisches Schaltbild des Fluiddruckantriebssystems ist;
Fig. 14 bis 21 eine Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für die Verwendung in einer Verbrennungskraftmaschine geeignet ist, wobei
Fig. 14 den Gesamtaufbau der Vorrichtung bei einem niedrigen Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 15 eine Vorderansicht eines Pleuels bei niedrigem Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 16 den Gesamtaufbau der Vorrichtung bei einem hohen Kompressionsverhältnis zeigt,
Fig. 17 eine Vorderansicht des Pleuels bei hohem Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 18 ein vergrößerter Teilquerschnitt eines in den Fig. 18 und 20 durch XXII gekennzeichneten Ausschnitts ist,
Fig. 19 ein Querschnitt eines Fluiddruckantriebssystems bei niedrigem Kompressionsverhältnis ist,
Fig. 20 ein Querschnitt des Fluiddruckantriebssystems bei hohem Kompressionsverhältnis ist und
Fig. 21 ein hydraulisches Schaltbild des Fluiddruckantriebssystems zeigt;
Fig. 22 schematisch die Abmessungen verschiedener Abschnitte der Kurbelwelle; und
Fig. 23 ein Kennliniendiagramm des Fluiddrucks, der einem Fluiddruckantriebssystem und seinem Fluiddruckzufuhrsystem zugeführt wird.
Zunächst wird die erste Ausführungsform beschrieben.
Wie es in Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellt ist, ist ein Pleuel 6 mit seinem kleinen Ende an einem Kolbenbolzen 7 eines Kolbens 8 angelenkt, der innerhalb eines Zylinders eines Benzinmotors (Verbrennungskraftmaschine) für eine Hin- und Herbewegung angeordnet und auch an seinem großen Ende an einem Kurbelzapfen 2 einer Kurbelwelle 1 angelenkt ist.
In einem Schwenkabschnitt des großen Endes des Pleuels 6 ist eine Lageröffnung des Pleuels ausgebildet. An dem Schwenkabschnitt ist außerdem eine exzentrische Hülse 5 drehbar angeordnet, welche die Lageröffnung des Kurbelzapfens 2 bildet, der sich durch die Lageröffnung erstreckt, wobei er exzentrisch in bezug auf die Hülse ist. Der Mittelpunkt eines inneren Umfangskreises der exzentrischen Hülse 5 und der ihres äußeren Umfangkreises sind nämlich nicht deckungsgleich, und eine minimale exzentrische Position kann eingenommen werden, wenn der äußere Umfang des Kurbelzapfens 2 um 180º aus einer maximalen exzentrischen Position gedreht wird.
Zwischen einer inneren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 und einer äußeren Umfangswand des Kurbelzapfens 2 ist ein Lager 9 aus Metall so angeordnet, daß es an der inneren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 befestigt ist, wie es im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist. Außerdem ist zwischen einer äußeren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 und einer inneren Umfangswand der Lageröffnung des Pleuels 6 ein weiteres Lager 10 aus Metall angeordnet, das an der inneren Umfangswand der Lageröffnung des Pleuels 6 befestigt ist. Dementsprechend sind zwischen der exzentrischen Hülse 5 und dem Kurbelzapfen 2 und auch zwischen der exzentrischen Hülse 5 und der Lageröffnung des Pleuels 6 relative Gleitbewegungen möglich.
Weiterhin ist eine Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse vorgesehen. Diese Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse ist mit einem Anschlagstift 12 versehen, der als Stiftelement in der Richtung einer Achse der exzentrischen Hülse 5 bewegbar ist, mit anderen Worten, in der Richtung einer Achse der Kurbelwelle 1. Der Anschlagstift 12 wird durch ein Fluiddruckantriebssystem 11A als ein Fluiddruckantriebssystem mit Kolben für den Anschlagstift betätigt wodurch der Anschlagstift 12 in Eingriff mit einem der beiden Eingriffsabschnitte 5a, 5b gebracht wird, die jeweils in zwei Flanschabschnitten vorgesehen sind. Die Flanschabschnitte sind so an entgegengesetzten Enden der exzentrischen Hülse 5 angeordnet, daß sie an den Pleuel 6 angrenzen. Als Folge kann eine Drehung der exzentrischen Hülse 5 selektiv auf einer der beiden Positionen (z.B. der maximalen exzentrischen Position und der minimalen exzentrischen Position) festgelegt werden.
Diese Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt ist, ist der Durchmesser des Anschlagstifts 12 in der Mitte vergrößert, um einen Kolbenabschnitt 12a in Form eines einstückigen Flansches zu bilden. Der Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, ist in eine in dem großen Ende des Pleuels 6 ausgebildete Durchgangsöffnung eingepaßt. Diese Durchgangsöffnung erstreckt sich in der Richtung der Achse der Kurbelwelle durch das große Ende des Pleuels 6 und ist als dreistufiger Öffnungsabschnitt mit drei Durchmessern ausgebildet. Ein an einem Ende angeordneter Öffnungsabschnitt mit einem geringen Durchmesser hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Anschlagstift 12. Ein an einem Zwischenabschnitt angeordneter Öffnungsabschnitt mit mittlerem Durchmesser hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Kolbenabschnitt l2a, und ein an dem anderen Ende angeordneter Abschnitt mit großem Durchmesser hat einen Durchmesser, der gößer ist als der des Kolbenabschnitts 12a.
Wenn also der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 in die Durchgangsöffnung eingesetzt wird, ist der Anschlagstift 12 fluiddicht in dem Öffnungsabschnitt der Durchgangsöffnung mit kleinerem Durchmesser und der Kolbenabschnitt 12a fluiddicht in dem Öffnungsabschnitt der Durchgangsöffnung mit mittlerem Durchmesser angeordnet. Nach Einsetzen einer Rückholfeder 15 wird eine Abdeckung 16 eingepaßt, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Durchgangsöffnung hat und in der Mitte eine Durcbgangsöffnung mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der Anschlagstift 12 bildet, und die Abdeckung 16 wird durch Bolzen oder dergleichen an dem Pleuel 6 befestigt. Der Anschlagstift 12 wird folglich mit seinem einen Endabschnitt in den Abschnitt der Durchgangsöffnung mit kleinerem Durchmesser und mit dem anderen Endabschnitt in die Durchgangsöffnung der Abdeckung 16 fluiddicht eingepaßt, so daß der Abschnitt der Durchgangsöffnung mit mittlerem Durchmesser durch den Kolbenabschnitt 12a in zwei Kammern 13, 14 geteilt wird. Fluiddruckleitungen 17, 18 sind jeweils mit den Kammern 13, 14 verbunden. Diese beiden Kammern sind somit als Fluiddruckkammern 13, 14 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbenabschnitts 12a ausgebildet sind. Die Rückholfeder 15 ist in der Fuiddruckkammer 13 angeordnet, um den Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, in Richtung der Fluiddruckkammer 14 vorzuspannen. Die Druckaufnahmeflächen auf beiden Seiten des Kolbenabschnitts 12a werden einander gleichgesetzt.
Durch den einstückig mit dem Anschlagstift 12 ausgebildeten Kolbenabschnitt 12a, die Fluiddruckkammern 13, 14, die Rückholfeder 15, die Abdeckung 16 und dergleichen wird ein Fluiddruckantriebssystem 11A für Kolben gebildet, welches den Anschlagstift 12 antreiben kann, indem es den mit dem Anschlagstift 12 einstückig ausgebildeten Kolbenabschnitt 12a bewegt.
Die exzentrische Hülse 5 hat Flanschabschnitte, welche, wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt, so voneinander axial im Abstand angeordnet sind, daß sie an dem großen Ende des Pleuels 6 anliegen. Auf der Position eines der Flanschabschnitte, auf der die exzentrische Hülse 5 die minimale exzentrische Position annimmt, wird der Eingriffsabschnitt 5a in Form einer Kerbe gebildet. Auf der Position des anderen Flanschabschnitts, auf der die exzentrische Hülse 5 die maximale exzentrische Position einnimmt, wird der andere Eingriffsabschnitt 5b in Form einer Kerbe gebildet. Wenn sich der Anschlagstift 12 nach rechts bewegt hat und eine erste Position, wie in Fig. 3 und 7 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5b ein, und die exzentrische Hülse 5 wird auf der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Wenn sich der Anschlagstift 12 nach links bewegt hat und eine zweite Position, wie in Fig. 1 und 6 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5a ein, und die exzentrische Hülse 5 wird auf der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Wenn die exzentrische Hülse 5 auf der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird, wird der Pleuel 6 in einen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, so daß ein Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis verwirklicht werden kann. Wenn die exzentrische Hülse 5 auf der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird, nimmt der Pleuel 6 einen scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand ein, so daß ein Zustand mit niedrigem Kopressionsverhältnis verwirklicht werden kann. Im Zustand mit dem niedrigen Kompressionsverhältnis wird das Kompressionsverhältnis so gewählt, daß es auf einem solchen Niveau liegt, daß die Maschine kein Klopfen entwickelt. Ein solches Kompressionsverhältnis entspricht im wesentlichen dem bei konventionellen Maschinen eingestellten Wert. Im Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis wird das Kompressionsverhältnis daher auf einen Wert eingestellt, der höher ist als der bei konventionellen Maschinenen eingestellte.
Weiterhin ist eine Einrichtung zum vorherigen Aufbringen eines vorgegebenen Fluiddrucks (des Standdardfluiddrucks) auf die beiden Fluiddruckkammern 13, 14 durch die jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 und eine weitere Einrichtung zum Aufbringen eines Fluiddrucks (des Standardfluiddrucks + α) auf die Fluiddruckkammer 14 vorgesehen, der höher ist als der obige Standardfluiddruck, um den Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, gegen die Vorspannkraft der Rückholfeder 15 in Richtung der Fluiddruckkammer 13 zu bewegen.
Die Fluiddruckleitungen 17, 18 erstrecken sich aufeinanderfolgend, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, durch ein Kurbellager 3 der Kurbelwelle 1, einen Kurbelarm 4, den Kurbelzapfen 2, das Lager 10 aus Metall und das große Ende des Pleuels 6 und sind jeweils mit den Fluiddruckkammern 13, 14 verbunden.
Zwischen dem Lager 9 aus Metall und dem Kurbelzapfen 2 und auch zwischen dem Lager 10 aus Metall und der exzentrischen Hülse 5 finden relative Gleitbewegungen statt. Dementsprechend bildet die innere Umfangswand jedes Lagers 9, 10 aus Metall zwei Endlosnuten, die sich über 360º in der inneren Umfangswand erstrecken und jeweils in Verbindung mit den Fluiddruckleitungen 17, 18 stehen. Zusätzlich sind durch die Wand des Lagers 9 aus Metall Öffnungen in Fortsetzung zu den jeweiligen Nuten und somit deckungsgleich mit den jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 ausgebildet, welche in der exzentrischen Hülse 5 vorgesehen sind. Darüber hinaus sind durch die Wand des Lagers 10 aus Metall ähnliche Öffnungen in Fortsetzung zu den jeweiligen Nuten und somit deckungsgleich mit den jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 ausgebildet, welche an dem großen Ende des Pleuels 6 vorgesehen sind.
Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist die Fluiddruckleitung 17 außerhalb der Kurbelwelle mit einer Seite einer Hauptförderstrecke 23 und die Fluiddruckleitung 18 außerhalb der Kurbelwelle mit einer Seite einer untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Seite der Hauptförderstrecke 23 verbunden. Aus einem Fluidbehälter oder einer Fluidwanne 20 wird ein hydraulisches Fluid (z.B. ein Schmieröl) als Hydraulikfluid mit einem gewünschten Fluiddruck (z.B. einem Fluiddruck zur Bereitstellung des Standardfluiddrucks) durch eine Fluidpumpe 19, welche mit einem Entlastungsventil 21 versehen ist, über einen Fluidfilter 22 der Hauptförderstrecke 23 zugeführt. Von dieser Hauptförderstrecke 23 wird das hydraulische Fluid mit dem Standardfluiddruck durch die Fluiddruckleitung 17 zugeführt. Zusätzlich wird das hydraulische Fluid von der Haupftförderstrecke 23 der untergeordneten Fluidpumpe 24 zugeführt und dann mit einem noch höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α) abgefördert. Es ist festzustellen, daß selektiv entweder der Fluiddruck von der untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Fluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 mittels eines Richtungssteuerventils 25 zugeführt wird. Wenn nämlich das Richtungssteuerventil 25 auf Position a gesetzt wird, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt. Wenn das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt wird, wird der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt.
Wenn das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt wird, wird daher der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt, so daß der höhere Fluiddruck der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da zu diesem Zeitpunkt die Fluiddruckkammer 13 von der Hauptförderstrecke über die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt wird, wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 entgegen der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 zum Bewegen nach rechts veranlaßt, wie es in Fig. 3 und 7 gezeigt ist, um die erste Position einzunehmen. Wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, wird der Anschlagstift 12 somit in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, wodurch die exzentrische Hülse 5 auf ihrer maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Dadurch wird der Pleuel 6 in seinen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, um den Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses zu verwirklichen.
Wenn das Richtungssteuerventil 25 dagegen auf Position a gesetzt wird, wird die Fluiddruckleitung 18 von der Hauptförderstrecke 23 mit dem Standardfluiddruck versorgt so daß dieser Standardfluiddruck auch der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da die Fluiddruckkammer 13 bereits von der Hauptförderstrecke 23 durch die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt wurde, wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 unter der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 zum Bewegen nach links veranlaßt, wie es in Fig. 2 und 6 gezeigt ist. Folglich wir der Anschlagstift 12 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, so daß die exzentriscbe Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Infolgedessen wird der Pleuel 6 in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, so daß der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses hergestellt werden kann.
Außerdem werden die Fluidpumpe l9 und die untergeordnete Fluidpumpe 24 jeweils durch eine Maschine angetrieben.
Mit der Bezugszahl 26 ist in Fig. 8 ein Entlastungsventil bezeichnet. Dieses Entlastungsventil 26 ist dazu bestimmt, die Druckdifferenz α zwischen dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α) und dem Standardfluiddruck konstant zu halten.
Das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein Fluidsteuerventil für die Richtungssteuerung des Richtungssteuerventils 25. Wenn das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25 verringert, so daß das Richtungssteuerventil 25 auf Position a gesetzt werden kann. Wenn das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25 erhöht, so daß das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt werden kann.
Von einer Steuereinrichtung 40 wird ein Richtungssteuersignal an das Fluidsteuerventil 27 gegeben. Die Steuereinrichtung 40 gibt ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird, wenn die Steuereinrichtung 40 nach Empfang von Erfassungssignalen von einem Maschinenlastsensor 41 und einem Maschinendrehzahl(umdrehungszahl)sensor 42 einen hohen Maschinenlastbereich, der höher ist als ein mittlerer Maschinenlastbereich, oder einen hohen Maschinendrehzahlbereich erfaßt. Nach Erfassung eines Maschinenlastbereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, gibt die Steuereinrichtung 40 jedoch ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird.
Aufgrund des obigen Aufbaus wird nach Erfassung eines Bereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird. Demzufolge wird auch das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt, so daß der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt wird und dieses höhere Fluid dann der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da die Fluiddruckkammer 13 zu diesem Zeitpunkt bereits von der Hauptförderstrecke 23 durch die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt worden ist, wird der Druckunterschied α zwischen dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α) und dem Standardfluiddruck daher dem Kolbenabschnitt 12a zugeführt. Dieser Druckunterschied α bewirkt dann, daß sich der Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, entgegen der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 nach rechts bewegt, wie es in Fig. 3 und 7 gezeigt ist. Als Folge nimmt der Anschlagstift 12 die erste Position ein und wird, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, so daß die exzentrische Hülse 5 auf der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Der Pleuel 6 wird somit in den scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, wodurch der Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis verbessert den thermischen Wirkungsgrad, wodurch Verbesserungen bezüglich der Kraftstoffkosten und dergleichen zu erwarten sind.
Nach Erfassung eines Bereichs, der höher als der mittlere Maschinenlastbereich ist, oder eines hohen Maschinendrehzahlbereichs wird ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird. Demzufolge wird das Richtungssteuerventil 25 ebenfalls auf Position a gesetzt, so daß der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 beiden Fluiddruckleitungen 17 und 18 zugeführt wird und die Fluiddruckkammern 13, 14 mit dem Standardfluiddruck versorgt werden. Durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 15 wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 zur Bewegung nach links veranlaßt, wie es in Fig. 2 und 6 gezeigt ist. Als Folge nimmt der Anschlagstift 12 die zweite Position ein und wird, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, so daß die exzentrische Hülse 5 auf der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Dadurch wird der Pleuel 6 in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, wodurch der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand mit niedrigen Kompressionsverhältnis ermöglicht zuverlässig, das Klopfen zu unterbinden.
Da in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform beiden Fluiddruckkammern 13, 14 das Arbeitsfluid mit dem Standardfluiddruck als ein Basisfluiddruck zugeführt wird, ändert sich der Druckunterschied zwischen den Fluiddruckkammern durch Veränderungen der Maschinendrehzahl oder des Kurbelwinkels nicht, so daß der Betrieb des Anschlagstifts 12 durch eine Zentrifugalkraft, eine Beschleunigung oder eine Hin- und Herbewegung des Pleuels 6 und/oder dergleichen nicht beeinträchtigt wird.
Darüber hinaus ist der Anschlagstift 12 in der Richtung der Achse der Kurbelwelle 1 beweglich ausgelegt. Der Anschlagstift 12 kann daher störungsfrei betätigt werden, selbst wenn er durch eine Trägheitskraft beeinflußt wird, die beispielsweise aufgrund einer Hin- und Herbewegung des Pleuels erzeugt wird.
Zusätzlich kann die exzentrische Hülse 5 auf der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt werden, wenn der Anschlagstift 12 die erste Position einnimmt, und wenn sich der Anschlagstift in die entgegengesetzte Richtung bewegt und die zweite Position einnimmt, kann die exzentrische Hülse 5 an der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt werden. Es ist daher nicht mehr erforderlich, die zeitliche Steuerung des Antriebs des Anschlagstifts 12 zu berücksichtigen, wodurch die Steuerung der Veränderung des Kompressionsverhältnisses vereinfacht werden kann. Demgegenüber erfordert die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 32972/1988 geoffenbarte Vorrichtung die Steuerung der Einstellung des Vorstehens des Anschlagstifts, indem die Position des Kolbens erfaßt wird. Diese Steuerung ist komplizierter als die durch die oben beschriebene Vorrichtung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführte.
Der Steuerfluiddruck für die Fluiddruckkammern 13, 14 wird durch den Verlauf Zylinderblocklager -> Kurbelzapfen 2 der Kurbelwelle 1 -> Pleuel 6, wie oben beschrieben, zugeführt, so daß der Steuerfluiddruck im wesentlichen umter dem Einfluß der Zentrifugalkraft der Kurbelwelle und der Zentrifugalkraft des Pleuels schwankt. Wenn ω die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle, R den Radius der Kurbelwelle, rj den Radius des Kurbellagers, rp den Radius des Kurbelzapfens, die Länge einer Druckölzufuhrleitung von dem Mittelpunkt des Kurbelzapfens zu dem Mittelpunkt des Anschlagstifts und PA den Fluiddruck an dem Lager darstellen, wie es in Fig. 22 gezeigt ist, kann der Fluiddruck PPC am Mittelpunkt des Kurbelzapfens bei der Winkelgeschwindigkeit ω durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
PPC = PA + (1/A) Δmrω²
=PA + (1/2)pω²(R² - rj²) .......... (1),
wobei A: Querschnittsfläche der Leitung,
Δm: Masse des hydraulischen Fluids über einen geringen Abstand und p: Dichte des hydraulischen Fluids ist.
Weiterhin kann der dem Pleuel zugeführte Fluiddruck PCR durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
PCR =PPC + (1/A) Δmrω²
= PA + (1/2)pω²(R² - rj²) + pω² R rp cos ωt .......... (2)
Auf ähnliche Weise kann der Fluiddruck PSP an dem Anschlagstift in dem Pleuel durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
PSP = PA + (1/2)pω²(R² - rj²) + pω²R(rp + )cos ωt
= PA + pω²{ (1/2)(R² - rj²) + R(rp + )cos ωt} ..........(3)
wenn PB und PC wie folgt definiert sind:
PB = (1/2)pω²(R² - rj²) .......... (4)
PC = pω²R(rp + )cos ωt .......... (5)
kann die Gleichung (3) wie folgt vereinfacht werden:
PSP = PA + PB + PC
Da PA eine Funktion der Drehzahl der Maschine und des Viskositätskoeffizienten des hydraulischen Fluids und PB eine Funktion der Drehzahl der Maschine und der Phase der Kurbelwelle sind, schwankt der Steuerfluiddruck an dem in dem Pleuel 6 ausgebildeten Anschlagstift im wesentlichen so, wie es in Fig. 23 im Diagramm gezeigt ist, in dem der dem Pleuel zugeführte Fluiddruck PCR den Fluddrücken (max., min.) an dem Kurbelzapfen (Kennlinien B und C) und der Fluiddruck PSP an dem Anschlagstift in dem Pleuel dem Fluiddruck (max., min.) an dem Anschlagstift (Kennlinien D und E) entspricht.
Wenn der Druckunterschied α dazu bestimmt ist, zwischen den beiden Fluiddruckkammern 13 und 14 zu wirken, wie in der vorliegenden Ausführungsform, können von der Kurbelwelle und/oder von dem Pleuel durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Druckveränderungen ausgeschaltet werden, so daß die Bereitstellung eines Fluiddruckzuführungssystems möglich wird, das nicht durch die Maschinendrehzahl und/oder die Phase der Kurbelwelle beeinträchtigt wird.
Im folgenden wird die zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 9 bis 13 beschrieben.
Bei der zweiten Ausführungsform, wie sie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, ist die exzentrische Hülse 5, welche die Lageröffnung des Pleuels 6 und den Kurbelzapfen 2 exzentrisch zueinander anordnet, wobei sich der Kurbelzapfen 2 als eine Welle durch die Lageröffnung erstreckt, ebenfalls drehbar in dem Schwenkabschnitt des großen Endes des Pleuels 6 angeordnet, so daß die exzentrische Hülse 5 entweder die maximale exzentrische Position oder die minimale exzentrische Position annehmen kann.
Weiterhin ist auch die Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse vorgesehen. Diese Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse kann ebenso die Drehung der exzentrischen Hülse 5 auf beiden Positionen (d.h. der oben beschriebenen maximalen exzentrischen Position und der minimalen exzentrischen Position) festlegen, indem der Anschlagstift 12 als das Stiftelement betätigt wird, wobei der Anschlagstift 12 über das Fluiddruckantriebssystem 11A als ein Fluiddruckantriebssystem mit Kolben in der Richtung der Achse der exzentrischen Hülse 5 bewegbar ist, d.h. in der Richtung der Kurbelwelle 1, so daß der Anschlagstift 12 in Eingriff mit einem der beiden in der exzentrischen Hülse 5 ausgebildeten Eingriffsabschnitte 5a, 5b gebracht wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die exzentrische Hülse 5 ebenfalls mit den Flanschabschnitten versehen, wobei die Flanschabschnitte axial voneinander im Abstand angeordnet sind und an dem großen Ende des Pleuels 6 angrenzen. In einer Position eines der Flanschabschnitte, auf der die exzentrische Hülse 5 die minimale exzentrische Position einnimmt, wird der Eingriffsabschnitt 5a in Form einer Kerbe gebildet. In einer Position des anderen Flanschabschnitts, auf der die exzentrische Hülse 5 die maximale exzentrische Position einnimmt, wird ein anderer Eingriffsabschnitt 5b in Form einer Kerbe gebildet. Wenn sich der Anschlagstift 12 nach rechts bewegt hat und die erste Position, wie in Fig. 10 und 12 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5b ein, und die exzentrische Hülse 5 wird auf der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Wenn sich der Anschlagstift 12 nach links bewegt hat und die zweite Position, wie in Fig. 9 und 11 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5a ein, und die exzentrische Hülse 5 wird in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Wenn die exzentrische Hülse 5 in der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird, wird der Pleuel 6 in einen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, so daß ein Zustand mit einem hohen Kompressionsverhältnis verwirklicht werden kann. Wenn die exzentrische Hülse 5 in ihrer minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird, nimmt der Pleuel 6 einen scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand ein, so daß ein Zustand mit einem niedrigen Kompressionsverhältnis verwirklicht werden kann.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch den Aufbau der Sperreinrichtung für die exzentrische Hülse.
Die zweite Ausführungsform gleicht der ersten Ausführungsform insofern, als der Abschnitt mit mittlerem Durchmesser der in dem großen Ende des Pleuels 6 ausgebildeten Durchgangsöffnung durch den Kolbenabschnitt 12a in zwei Kammern 13, 14 als Druckkammern geteilt wird, indem der Anschlagstift 12, welcher mit dem Kolbenabschnitt 12a vorgesehen ist, in die Durchgangsöffnung eingepaßt und die Abdeckung 16 mit Bolzen oder dergleichen an dem Pleuel 6 befestigt ist und die Fluiddruckleitungen 17, 18 mit den jeweiligen Kammern 13, 14 verbunden sind. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Rückholfeder jedoch weder in der Fluiddruckkammer 13 noch in der Fluiddruckkammer 14 angeordnet.
Stattdessen werden an die Fluiddruckkammern 13, 14 jeweils Fluiddrücke angelegt, so daß ein Druckunterschied α' (α'< α) zwischen den Fluiddruckkammern 13 und 14 erzeugt wird und sogar auf der Seite mit niedrigem Druck ein vorgegebener Fluiddruck (der Standardfluiddruck) besteht, und es ist eine Einrichtung vorgesehen, um ein Umschalten zwischen einem Zustand, bei dem der Fluiddruck einer der Fluiddruckkammern, z.B. der Fluiddruckkammer 13, höher ist, und einem anderen Zustand zu ermöglichen, bei dem der Fluiddruck der anderen Fluiddruckkammer 14 höher ist.
Diese Einrichtung soll näher beschrieben werden.
Wie es in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, erstrecken sich die Fluiddruckleitungen 17, 18 aufeinanderfolgend durch das Kurbel1ager 3 der Kurbelwelle 1, den Kurbelarm 4, den Kurbelzapfen 2, das Lager 9 aus Metall, die exzentrische Hülse 5, das Lager 10 aus Metall und das große Ende des Pleuels 6 und sind jeweils mit den Fluiddruckkammern 13, 14 verbunden. Wie es in Fig. 13 dargestellt ist, sind die Fluiddruckleitungen 17, 18 außerhalb der Kurbelwelle mit der Seite der untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Hauptförderstrecke 23 verbunden. Aus der Fluidwanne 20 wird das hydraulische Fluid (z.B. ein Schmieröl) als ein hydraulisches Fluid mit einem gewünschten Fluiddruck (dem Standardfluiddruck) durch die Fluidpumpe 19, welche mit dem Entlastungsventil 21 versehen ist, über den Fluidfilter 22 der Hauptförderstrecke 23 zugeführt. Das hydraulische Fluid von der Haupftförderstrecke 23 wird der untergeordneten Fluidpumpe 24 zugeführt und dann mit einem noch höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α') abgefördert. Es ist festzustellen, daß selektiv entweder der Fluiddruck von der untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Fluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 den Fluiddruckleitungen 17, 18 mittels eines Richtungssteuerventils 25' zugeführt wird. Wenn nämlich das Richtungssteuerventil 25' auf Position a gesetzt wird, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 17 zugeführt, und der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α') von der untergeordneten Fluidpumpe 24 wird der Fluiddruckleitung 18 zugeführt. Wenn das Richtungssteuerventil 25' auf Position b gesetzt wird, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt, und der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α') von der untergeordneten Fluidpumpe 24 wird der Fluiddruckleitung 17 zugeführt. Dementsprechend besteht zwischen den Fluiddruckkammern 13 und 14 immer der Druckunterschied α'.
Wenn das Richtungssteuerventil 25' auf Position a gesetzt wird, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 daher der Fluiddruckleitung 17 zugeführt, während der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α') von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt wird, wodurch die Fluiddruckkammer 14 mit dem Standardfluiddruck versorgt wird, während die Fluiddruckkammer 13 mit dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α') versorgt wird. Der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 wird daher nach rechts bewegt, wie es in Fig. 10 und 12 gezeigt ist, um die erste Position einzunehmen. Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, wird der Anschlagstift 12 somit in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, worduch die exzentrische Hülse 5 in ihrer maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Dadurch wird der Pleuel 6 in seinen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, um den Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses zu verwirklichen.
Wenn das Richtungssteuerventi1 25' dagegen auf Position b gesetzt wird, wird die Fluiddruckleitung 18 von der Hauptförderstrecke 23 mit dem Standardfluiddruck versorgt, während die Fluiddruckleitung 17 mit dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α') versorgt wird, so daß der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 nach links bewegt wird, wie es in Fig. 9 und 11 gezeigt ist. Folglich wird der Anschlagstift 12 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, so daß die exzentrische Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Als Folge wird der Pleuel 6 in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, so daß der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses verwirklicht werden kann.
Es ist festzustellen, daß die druckaufnehmenden Flächen auf beiden Seiten des Kolbenabschnitts 12a einander gleichgesetzt werden und die Gleitreibung des Kolbenabschnitts 12a vernachlässigbar klein ist.
Mit der Bezugszahl 26' ist in Fig. 13 ein Entlastungsventil bezeichnet. Dieses Entlastungsventil 26' ist dazu bestimmt, die Druckdifferenz α' zwischen dem höhreren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α') und dem Standardfluiddruck konstant zu halten.
Das Bezugszeichen 27' bezeichnet ein Fluidsteuerventil für die Richtungssteuerung des Richtungssteuerventils 25'. Wenn das Fluidsteuerventil 27' auf Position a gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25' verringert, so daß das Richtungssteuerventil 25' auf Position a gesetzt werden kann. Wenn das Fluidsteuerventil 27' auf Position b gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25' erhöht, so daß das Richtungssteuerventil 25' auf Position b gesetzt werden kann.
Von der Steuereinrichtung 40 wird ein Richtungssteuersignal an das Fluidsteuerventil 27' gegeben. Die Steuereinrichtung 40 gibt ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27' auf Position b gesetzt wird, wenn die Steuereinrichtung 40 nach Empfang von Erfassungssignalen von dem Maschinenlastsensor 41 und dem Maschinendrehzahlsensor 42 einen hohen Maschinenlastbereich, der höher ist als ein mittlerer Maschinenlastbereich, oder einen hohen Maschinendrehzahlbereich erfaßt. Nach Erfassung eines Maschinenlastbereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, gibt die Steuereinrichtung 40 jedoch ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27' auf Position a gesetzt wird.
Aufgrund des obigen Aufbaus wird nach Erfassung eines Bereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27' auf Position a gesetzt wird. Dementsprechend wird auch das Richtungssteuerventil 25' auf Position a gesetzt, so daß der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 17 zugeführt wird und der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α') von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt wird, was zu einem Zustand führt, in dem der Fluiddruck in der Fluiddruckkammer 14 höher ist. Als Folge wird der Druckunterschied α' zwischen dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α') und dem Standardfluiddruck auf den Anschlagstift 12 aufgebracht, so daß der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildete Anschlagstift 12 nach rechts bewegt wird, wie es in Fig. 10 und 12 gezeigt ist, und der Anschlagstift 12 die erste Position einnimmt. Folglich wird der Anschlagstift 12 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, so daß die exzentrische Hülse 5 in der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Der Pleuel 6 wird somit in den scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, so daß der Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses verbessert den thermischen Wirkungsgrad, wodurch Verbesserungen bezüglich der Kraftstoffkosten und dergleichen zu erwarten sind.
Nach Erfassung eines Bereichs, der höher als der mittlere Maschinenlastbereich ist, oder eines hohen Maschinendrehzahlbereichs wird ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27' auf Position b gesetzt wird. Dementsprechend wird das Richtungssteuerventil 25' ebenfalls auf Position b gesetzt, so daß der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 und der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α') von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 17 zugeführt wird, was zu einem entgegengesetzten Zustand führt, in dem jetzt der Fluiddruck in der Fluiddruckkammer 13 höher ist. Der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildete Anschlagstift 12 wird somit nach links bewegt, wie es in Fig. 9 und 11 gezeigt ist, so daß der Anschlagstift 12 die zweite Position einnimmt. Dadurch wird der Anschlagstift 12 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, so daß die exzentrische Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Dadurch wird der Pleuel 6 in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, wodurch der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses ermöglicht zuverlässig ein Verhindern des Klopfens.
Wie oben beschrieben wurde, werden bei der zweiten Ausführungsform an die Druckkammern 13, 14 jeweils Fluiddrücke angelegt so daß der Druckunterschied α' (α'< α) zwischen den Fluiddruckkammern 13 und 14 erzeugt wird und sogar auf der Seite mit niedrigem Druck der vorgegebene Fluiddruck (der Standardfluiddruck) besteht, und es ist auch die Einrichtung vorgesehen, um ein Umschalten zwischen einem Zustand, bei dem der Fluiddruck einer der Fluiddruckkammern, z.B. der Fluiddruckkammer 13, höher ist (der Standardfluiddruck + α'), und dem Zustand zu ermöglichen, bei dem der Fluiddruck der anderen Fluiddruckkammer 14 höher ist (der Standardfluiddruck + α'). Der Druckunterschied zwischen den beiden Fluiddruckkammern wird daher nicht durch Veränderungen der Maschinendrehzahl oder des Kurbelwinkels verändert, so daß der Betrieb des Anschlagstifts 12 durch eine Zentrifugalkraft, eine Beschleunigung oder eine Hin- und Herbewegung des Pleuels 6 und/oder dergleichen nicht beeinträchtigt wird. Da der Druckunterschied α' zwischen den beiden Fluiddruckkammern 13 und 14 im Vergleich zum Druckunterschied α der ersten oben beschriebenen Ausführungsform geringer sein kann, wobei der Druckunterschied α groß genug sein muß, um die Vorspannkraft der Rückholfeder 15 zu überwinden (theoretisch ist jeder beliebige positive Wert möglich), kann der Anschlagstift 12 zuverlässig angetrieben werden, selbst wenn das Fördervermögen der untergeordneten Fluidpumpe 24 gering ist, wie in einem Zustand, in dem die Maschinendrehzahl niedrig ist.
Darüber hinaus ist der Anschlagstift 12 in der Richtung der Achse der Kurbelwelle 1 beweglich ausgelegt. Der Anschlagstift 12 kann daher zuverlässig betätigt werden, selbst wenn er durch eine Trägheitskraft beeinflußt wird, die beispielsweise aufgrund einer Hin- und Herbewegung des Pleuels erzeugt wird.
Zusätzlich kann die exzentrische Hülse 5 in der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt werden, wenn der Anschlagstift 12 die erste Position einnimmt, und wenn sich der Anschlagstift 12 in die entgegengesetzte Richtung bewegt und die zweite Position einnimmt, kann die exzentrische Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt werden. Es ist daher nicht länger erforderlich, die zeitliche Steuerung des Antriebs des Anschlagstifts 12 zu berücksichtigen, wodurch die Steuerung der Veränderung des Kompressionsverhältnisses vereinfacht werden kann.
Die dritte Ausführungsform soll im folgenden beschrieben werden. Wie es in Fig. 14 bis 21 dargestellt ist, ist bei der dritten Ausführungsform der Pleuel 6 mit seinem kleinen Ende an dem Kolbenbolzen 7 des Kolbens 8, welcher sich innerhalb des Zylinders des Benzinmotors (Verbrennungskraftmaschine) hin- und herbewegt, und mit seinem großen Ende an dem Kurbelzapfen 2 der Kurbewelle 1 angelenkt.
In dem Schwenkabschnitt des großen Endes des Pleuels 6 ist die Lageröffnung des Pleuels 6 ausgebildet. An dem Schwenkabschnitt ist außerdem die exzentrische Hülse 5 drehbar angeordnet, welche die Lageröffnung des Kurbelzapfens 2 bildet, der sich als eine Welle durch die Lageröffnung erstreckt, wobei er exzentrisch in bezug auf die Hülse ist. Der Mittelpunkt des inneren Umfangskreises der exzentrischen Hülse 5 und der ihres äußeren Umfangskreises sind nämlich nicht deckungsgleich, und eine minimale exzentrische Position kann annähernd eingenommen werden, wenn der äußere Umfang des Kurbelzapfens 2 um 160º aus einer maximalen exzentrischen Position gedreht wird.
Zwischen der inneren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 und der äußeren Umfangswand des Kurbelzapfens 2 ist ein Lager 9 aus Metall so angeordnet, daß es an der inneren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 befestigt ist, wie es im einzelnen in Fig. 18 gezeigt ist. Außerdem ist zwischen der äußeren Umfangswand der exzentrischen Hülse 5 und der inneren Umfangswand der Lageröffnung des Pleuels 6 das Lager 10 aus Metall angeordnet, das an der inneren Umfangswand der Lageröffnung des Pleuels 6 befestigt ist. Dementsprechend sind zwischen der exzentrischen Hülse 5 und dem Kurbelzapfen 2 und auch zwischen der exzentrischen Hülse 5 und der Lageröffnung des Pleuels 6 relative Gleitbewegungen möglich.
Weiterhin ist auch die Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse vorgesehen. Diese Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse ist mit dem Anschlagstift 12 versehen, der als Stiftelement in der Richtung der Achse der exzentrischen Hülse 5 bewegbar ist, mit anderen Worten, in der Richtung der Achse der Kurbelwelle 1. Der Anschlagstift 12 wird durch das Fluiddruckantriebssystem 11A als ein Fluiddruckantriebssystem mit Kolben für den Anschlagstift betätigt, wodurch der Anschlagstift 12 in Eingriff mit einem der beiden Eingriffsabschnitte 5a, 5b gebracht wird, die in der exzentrischen Hülse 5 ausgebildet sind, so daß die Drehung der exzentrischen Hülse 5 selektiv auf einer der beiden Positionen (z.B. in der Nähe der maximalen und der minimalen exzentrischen Position) festgelegt werden kann.
Diese Sperreinrichtung 11 für die exzentrische Hülse wird im folgenden im einzelen beschrieben. Wie es in Fig. 15 und 20 dargestellt ist, ist der Durchmesser des Anschlagstifts 12 in der Mitte vergrößert, um den Kolbenabschnitt 12a in Form eines einstückigen Flansches zu bilden. Der Anschlagstift 12, der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildet ist, ist in der in dem großen Ende des Pleuels 6 ausgebildeten Durchgangsöffnung eingepaßt. Diese Durchgangsöffnung erstreckt sich in der Richtung der Achse der Kurbelwelle durch das große Ende des Pleuels 6 und ist als dreistufiger Öffnungsabschnitt mit drei Durchmessern ausgebildet. Der an einem Ende angeordnete Öffnungsabschnitt mit einem kleinen Durchmesser hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Anschlagstift 12. Der an dem Zwischenabschnitt angeordnete Öffnungsabschnitt mit mittlerem Durchmesser hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Kolbenabschnitt 12a, und der an dem anderen Ende angeordnete Öffnungsabschnitt mit großem Durchmesser hat einen Durchmesser, der gößer ist als der des Kolbenabschnitts 12a.
Wenn also der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildete Anschlagstift 12 in die Durchgangsöffnung eingesetzt wird, ist der Anschlagstift 12 fluiddicht in dem Öffnungsabschnitt der Durchgangsöffnung mit kleinem Durchmesser angeordnet, und der Kolbenabschnitt 12a ist fluiddicht in dem Öffnungsabschnitt der Durchgangsöffnung mit mittlerem Durchmesser angeordnet. Nach Einsetzen der Rückholfeder 15 wird die Abdeckung 16, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Durchgangsöffnung hat und in der Mitte eine Durchgangsöffnung mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der Anschlagstift 12 bildet, eingepaßt, und die Abdeckung 16 wird durch Bolzen oder dergleichen an dem Pleuel 6 befestigt. Der Anschlagstift 12 wird folglich mit einem seiner Endabschnitte in den Abschnitt der Durchgangsöffnung mit kleinem Durchmesser und mit dem anderen Endabschnitt in die Durchgangsöffnung der Abdeckung 16 fluiddicht eingepaßt, so daß der Abschnitt der Durchgangsöffnung mit mittlerem Durchmesser durch den Kolbenabschnitt 12a in die beiden Kammern 13, 14 geteilt wird. Die Fluiddruckleitungen 17, 18 sind jeweils mit den Kammern 13 bzw. 14 verbunden. Diese beiden Kammern sind somit als Fluiddruckkammern 13, 14 vorgesehen, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbenabschnitts 12a ausgebildet sind. Die Rückholfeder 15 ist in der Fluiddruckkammer 13 angeordnet, um den einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildeten Anschlagstift 12 in Richtung der Fluiddruckkammer 14 vorzuspannen. Die druckaufnehmenden Flächen auf beiden Seiten des Kolbenabschnitts 12a werden einander gleichgesetzt.
Durch den einstückig mit dem Anschlagstift 12 ausgebildeten Kolbenabschnitt 12a, die Fluiddruckkammern 13, 14, die Rückholfeder 15, die Abdeckung 16 und dergleichen wird ein Fluiddruckantriebssystem 11A mit Kolben gebildet, welches den Anschlagstift 12 antreiben kann, indem es den mit dem Anschlagstift 12 einstückig ausgebildeten Kolbenabschnitt 12a bewegt.
Die exzentrische Hülse 5 hat Flanschabschnitte 51, 52, welche, wie es in Fig. 14 bis 17 gezeigt ist, so voneinander axial im Abstand angeordnet sind, daß sie an dem großen Ende des Pleuels 6 anliegen. In einer Position eines der Flanschabschnitte, d. h. des Flanschabschnitts 51, auf der die exzentrische Hülse 5 die minimale exzentrische Position annimmt, wird der Eingriffsabschnitt 5a in Form einer Kerbe gebildet. In einer Position des anderen Flanschabschnitts 52, auf der die exzentrische Hülse 5 die maximale exzentrische Position annimmt, wird der andere Eingriffsabschnitt 5b in Form einer Kerbe gebildet. In den jeweiligen Flanschabschnitten 51, 52 sind gekerbte Führungsabschnitte 53 an deckungsgleichen Positionen ausgebildet. Weiterhin ist an einem tieferen Ende des großen Endes des Pleuels 6 ein hydraulischer Zylinder 54 ausgebildet. Ein Kolben 55 ist paßgenau fluiddicht in den hydraulischen Zylinder 54 eingesetzt, und es sind auch Stifte 56 vorgesehen, welche von gegenüberliegenden Seitenwänden des Kolbens 55 durch Fenster 57 hervorstehen, die in gegenüberliegenden Seitenwänden des hydraulischen Zylinders 54 ausgebildet sind. Zwischen Stirnwänden des Kolbens 55 und ihren entsprechenden Stirnwänden des hydraulischen Zylinders 54 sind jeweils Vorspannfedern 58, 59 vorgesehen, und ein hydraulisches Fluid wie ein Öl wird dort eingefüllt. Das Innere des hydraulischen Zylinders 54 ist daher durch den Kolben 55 in Kammern geteilt. Diese Kammern sind über Drosselkanäle 60, 61 jeweils mit einer Fluidzufuhrleitung verbunden. Unter den Vorspannkräften der Vorspannfedern 58, 59 wird der Kolben 55 gewöhnlich in einer neutralen Position gehalten.
Wenn sich der Anschlagstift 12 nach rechts bewegt hat und die erste Position, wie in Fig. 16 und 20 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5b ein, und die exzentrische Hülse 5 wird in der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 16 und 17 gezeigt ist. Wenn sich der Anschlagstift nach links bewegt hat und die zweite Position, wie in Fig. 14 und 19 gezeigt, eingenommen hat, greift der Anschlagstift 12 in den Eingriffsabschnitt 5a ein, und die exzentrische Hülse 5 wird in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt, wie es in Fig. 14 und 15 gezeigt ist.
Wenn die exzentrische Hülse 5 in der Nähe der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt ist, wird der Pleuel 6 in einen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, so daß ein Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis verwirklicht werden kann. Wenn die exzentrische Hülse 5 in ihrer minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt ist, nimmt der Pleuel 6 einen scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand ein, so daß ein Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnisses verwirklicht werden kann. In dem Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis wird das Kompressionsverhältnis so gewählt, daß es auf einem Niveau liegt bei welchem die Maschine kein Klopfen entwickelt. Ein solches Kompressionsverhältnis entspricht im wesentlichen dem bei konventionellen Maschinen festgesetzten Wert. In dem Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis wird das Kompressionsverhältnis daher auf einen Wert festgesetzt, der höher ist als der bei konventionellen Maschinenen festgesetzte Wert.
Weiterhin sind die Einrichtungen zum vorherigen Aufbringen eines vorgegebenen Fluiddrucks (des Standdardfluiddrucks) auf die beiden Fluiddruckkammern 13, 14 durch die jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 und eine Einrichtung zum Aufbringen eines Fluiddrucks (des Standardfluiddrucks + α) auf die Fluiddruckkammer 14 vorgesehen, der höher ist als der obige Standardfluiddruck, um den Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, gegen die Vorspannkraft der Rückholfeder 15 in Richtung der Fluiddruckkammer 13 zu bewegen.
Wie es in Fig. 14 und 16 gezeigt ist, erstrecken sich die Fluiddruckleitungen 17, 18 aufeinanderfolgend durch das Kurbellager 3 der Kurbelwelle 1, den Kurbelarm 4, den Kurbelzapfen 2, das Lager 9 aus Metall, die exzentrische Hülse 5, das Lager 10 aus Metall und das große Ende des Pleuels 6 und sind mit den Fluiddruckkammern 13 bzw. 14 verbunden.
Zwischen dem Lager 9 aus Metall und dem Kurbelzapfen 2 und ebenfalls zwischen dem Lager 10 aus Metall und der exzentrischen Hülse 5 finden relative Gleitbewegungen statt. Dementsprechend bildet die innere Umfangswand jedes Lagers 9, 10 aus Metall zwei Endlosnuten, die sich über 360º in der inneren Umfangswand erstrecken und in Verbindung mit den Fluiddruckleitungen 17 bzw. 18 stehen. Zusätzlich sind durch die Wand des Lagers 9 aus Metall Öffnungen als Fortsetzung der jeweiligen Nuten und somit deckungsgleich mit den jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 ausgebildet, welche in der exzentrischen Hülse 5 vorgesehen sind. Darüber hinaus sind durch die Wand des Lagers 10 aus Metall Öffnungen als Fortsetzung zur jeweiligen Nuten und somit deckungsgleich mit den jeweiligen Fluiddruckleitungen 17, 18 ausgebildet, welche in dem großen Ende des Pleuels 6 vorgesehen sind.
Wie es in Fig. 21 dargestellt ist, ist die Fluiddruckleitung 17 außerhalb der Kurbelwelle mit der Seite der Hauptförderstrecke 23 und die Fluiddruckleitung 18 außerhalb der Kurbelwelle mit der Seite der untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Seite der Hauptförderstrecke 23 verbunden. Aus dem Fluidbehälter oder der Fluidwanne 20 wird das hydraulische Fluid (z.B. ein Schmieröl) als ein hydraulisches Fluid mit gewünschtem Fluiddruck (d.h. einem Fluiddruck zur Bereitstellung des Standardfluiddrucks) durch die Fluidpumpe 19, welche mit dem Entlastungsventil versehen ist, über den Fluidfilter 22 der Hauptförderstrecke 23 zugeführt. Von dieser Hauptförderstrecke 23 wird das hydraulische Fluid mit dem Standardfluiddruck durch die Fluiddruckleitung 17 geführt. Zusätzlich wird das hydraulische Fluid von der Haupftförderstrecke 23 der untergeordneten Fluidpumpe 24 zugeführt und dann mit einem noch höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α) abgefördert. Es ist festzustellen, daß selektiv entweder der Fluiddruck von der untergeordneten Fluidpumpe 24 oder der Fluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 mittels des Richtungssteuerventils 25 zugeführt wird. Wenn das Richtungssteuerventil 25 auf Position a gesetzt wird, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt. Wenn das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt wird, wird der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt. Wenn das Richtungssteuerventil 25 nämlich auf Position a gesetzt wird, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, wird der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt. Wenn das Richtungssteuerventil 25 jedoch auf Position b gesetzt wird, wird der Fluiddruckleitung 18 der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der untergeordneten Fluidpumpe 24 zugeführt.
Wenn das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt wird, wird daher der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der untergeordneten Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt, so daß der höhere Fluiddruck der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da zu diesem Zeitpunkt die Fluiddruckkammer 13 von der Hauptförderstrecke 23 über die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt wird, wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 entgegen der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 zu einer Bewegung nach rechts veranlaßt, wie es in Fig. 16 und 20 gezeigt ist, um die erste Position einzunehmen. Wie es in Fig. 16 und 17 dargestellt ist, wird der Anschlagstift 12 somit in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, wodurch die exzentrische Hülse 5 in der Nähe der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Dadurch wird der Pleuel 6 in seinen scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, um den Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses zu verwirklichen.
Wenn das Richtungssteuerventil 25 dagegen auf Position a gesetzt wird, wird die Fluiddruckleitung 18 von der Hauptförderstrecke 23 mit dem Standardfluiddruck versorgt, so daß dieser Standardfluiddruck auch der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da die Fluiddruckkammer 13 bereits von der Hauptförderstrecke 23 durch die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt worden ist, wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Ansch1agstift 12 unter der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 zu einer Bewegung nach links veranlaßt, wie es in Fig. 15 und 19 gezeigt ist. Folglich wird der Anschlagstift 12 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, wie es in Fig. 14 und 15 gezeigt ist, so daß die exzentrische Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. Als Folge wird der Pleuel 6 in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, so daß der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses verwirklicht werden kann.
Außerdem werden die Fluidpumpe 19 und die untergeordnete Fluidpumpe 24 jeweils von einem Motor angetrieben.
Mit der Bezugszahl 26 ist in Fig. 21 das Entlastungsventil bezeichnet. Dieses Entlastungsventil 26 ist dazu bestimmt, die Druckdifferenz a zwischen dem höheren Fluiddruck(dem Standardfluiddruck + α) und dem Standardfluiddruck konstant zu halten.
Das Bezugszeichen 27 bezeichnet das Fluidsteuerventil für die Richtungssteuerung des Richtungssteuerventils 25. Wenn das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25 verringert, so daß das Richtungssteuerventil 25 auf Position a gesetzt werden kann. Wenn das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird, wird der Steuerfluiddruck für das Richtungssteuerventil 25 erhöht, so daß das Richtungssteuerventil 25 auch auf Position b gesetzt werden kann.
Von der Steuereinrichtung 40 wird ein Richtungssteuersignal an das Fluidsteuerventil 27 gegeben. Die Steuereinrichtung 40 gibt ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird, wenn die Steuereinrichtung 40 nach Empfang von Erfassungssignalen von dem Maschinenlastsensor 41 und dem Maschinendrehzahl(umdrehungszahl)sensor 42 einen hohen Maschinenlastbereich, der höher ist als der mittlere Maschinenlastbereich, oder einen hohen Maschinendrehzahlbereich erfaßt. Nach Erfassung eines Maschinenlastbereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, gibt die Steuereinrichtung 40 jedoch ein solches Steuersignal aus, daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird.
Aufgrund des obigen Aufbaus wird nach Erfassung eines Bereichs, der gleich oder geringer als der mittlere Maschinenlastbereich ist, ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position b gesetzt wird. Dementsprechend wird auch das Richtungssteuerventil 25 auf Position b gesetzt, so daß der höhere Fluiddruck (der Standardfluiddruck + α) von der Fluidpumpe 24 der Fluiddruckleitung 18 zugeführt wird und dieses Fluid mit höherem Druck dann der Fluiddruckkammer 14 zugeführt wird. Da die Fluiddruckkammer 13 zu diesem Zeitpunkt bereits von der Hauptförderstrecke 23 durch die Fluiddruckleitung 17 mit dem Standardfluiddruck versorgt worden ist, wird der Druckunterschied α zwischen dem höheren Fluiddruck (dem Standardfluiddruck + α) und dem Standardfluiddruck daher an den Kolbenabschnitt 12a angelegt. Dieser Druckunterschied α bewirkt dann, daß sich der Anschlagstift 12, der einstückig mit dem Kolbenabschnitt 12a ausgebildet ist, entgegen der Vorspannkraft der Rückholfeder 15 nach rechts bewegt, wie es in Fig. 16 und 20 gezeigt ist. Als Folge nimmt der Anschlagstift 12 die erste Position ein und wird, wie es in Fig. 16 und 17 gezeigt ist, in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5b gebracht, so daß die exzentrische Hülse 5 in der Nähe der maximalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. An dieser Stelle werden nach Eingriff des Anschlagstifts 12 mit dem Eingriffsabschnitt 5b die Stifte 56 in Kontakt mit den Winkelendrändern der entsprechenden gekerbten Führungsabschnitte 53 gebracht, so daß jeder durch den obigen Eingriff ausgelöste Stoß durch die dämpfende Funktion des hydraulischen Fluids absorbiert werden kann. Der Pleuel 6 wird also, ohne einen wesentlichen Stoß an dem Anschlagstift 12 zu empfangen, in den scheinbar am weitesten ausgefahrenen Zustand gebracht, wodurch der Zustand eines hohen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand mit hohem Kompressionsverhältnisses in der oben beschriebenen Weise verbessert den thermischen Wirkungsgrad, wodurch Verbesserungen bezüglich der Kraftstoffkosten und dergleichen zu erwarten sind.
Nach Erfassung eines Bereichs, der höher als der mittlere Maschinenlastbereich ist, oder eines hohen Maschinendrehzahlbereichs wird ein Steuersignal ausgegeben, so daß das Fluidsteuerventil 27 auf Position a gesetzt wird. Dementsprechend wird das Richtungssteuerventil 25 ebenfalls auf Position a gesetzt, so daß der Standardfluiddruck von der Hauptförderstrecke 23 den beiden Fluiddruckleitungen 17 und 18 zugeführt wird und die Fluiddruckkammern 13, 14 mit dem Standardfluiddruck beaufschlagt werden. Durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 15, wird der mit dem Kolbenabschnitt 12a einstückig ausgebildete Anschlagstift 12 zu einer Bewegung nach links veranlaßt, die es in Fig. 15 und 19 gezeigt ist. Als Folge nimmt der Anschlagstift 12 die zweite Position ein und wird, wie es in Fig. 14 und 15 gezeigt ist, in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 5a gebracht, so daß die exzentrische Hülse 5 in der minimalen exzentrischen Position an dem großen Ende des Pleuels 6 festgelegt wird. An dieser Stelle werden nach Eingriff des Anschlagstifts 12 mit dem Eingriffsabschnitt 5a die Stifte 56 in Kontakt mit den anderen Winkelendrändern der entsprechenden gekerbten Führungsabschnitte 53 gebracht, so daß jeder durch den obigen Eingriff ausgelöste Stoß durch die dämpfende Funktion des hydraulischen Fluids absorbiert werden kann. Dadurch wird der Pleuel 6, ohne daß der Anschlagstift 12 wesentliche Stöße erfährt, in den scheinbar am stärksten eingefahrenen Zustand gebracht, wodurch der Zustand eines niedrigen Kompressionsverhältnisses verwirklicht wird. Die Umstellung auf einen solchen Zustand mit geringem Kompressionsverhältnis ermöglicht ein zuverlässiges Verhindern des Klopfens.
In jeder der obigen Ausführungsformen werden als Antriebseinrichtungen für die Sperreinrichtung 11 oder 29 für die exzentrische Hülse und den Anschlagstift 12 oder 30 ein hydraulisches Fluid wie ein Arbeitsöl verwendet. Andere Fluide (Flüssigkeiten oder Gase) mit einem gewünschten Druck können ebenfalls verwendet werden.
Anstelle solcher Fluiddruckantriebssysteme, wie oben beschrieben, kann als System für den Antrieb des Anschlagstifts 12 oder 30 auch ein Antriebssystem auf der Grundlage des elektromagnetischen Prinzips (z.B. elektromagnetische Kraft) verwendet werden.

Claims

1. Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder, einem innerhalb des Zylinders hin- und herbewegbar angeordneten Kolben (8), einem Pleuel (6), das mit einem Ende an dem Kolben (8) und mit dem anderen Ende an einer Kurbelwelle (1) angelenkt ist, und einer Vorrichtung mit variablem Kompressionsverhältnis, die

- eine exzentrische Hülse (5), die drehbar in dem Schwenkabschnitt des großen Endes des Pleuels (6) angeordnet ist und eine Lageröffnung des Pleuels (6) bildet,

- einem Kurbelzapfen (2), der sich durch die Lageröffnung erstreckt, wobei der Kurbelzapfen (2) und die Lageröffnung exzentrisch zueinander sind, und

- eine Sperreinrichtung (11) für die exzentrische Hülse aufweist, die die Drehung der exzentrischen Hülse (5) feststellen kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (11) für die exzentrische Hülse

-- zwei an entgegengesetzten Seitenrandabschnitten der exzentrischen Hülse angeordnete Flanschabschnitte, die so ausgebildet sind, daß sie an den zwischen ihnen angeordnete Pleuel (6) angrenzen,

-- ein Stiftelement (12), das innerhalb des Pleuels (6) so angeordnet ist, daß es sich entlang einer Achse bewegen kann, die parallel zur Achse der Kurbelwelle (1) ist, um nach außen in Richtung eines der Flanschabschnitte vorzustehen,

-- ein Fluiddruckantriebssystem (11A) mit Kolben, das eine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckunterschieds zwischen an gegenüberliegenden Seiten eines Kolbenabschnitts (12a) ausgebildeten Druckkammern (13, 14) aufweist, die mit dem Stiftelement (12) in einem Zustand verbunden ist, in dem die Fluiddruckkammern (13, 14) mit Druck beaufschlagt sind, wodurch der Kolbenabschnitt (12a) für den Antrieb des Stiftelements (12a) so bewegt wird, daß das Stiftelement (12) aus dem Pleuel (6) in Richtung eines der Flanschabschnitte entlang einer parallel zur Achse der exzentrischen Hülse (5) verlaufenden Achse vorstehen kann,

-- einen ersten Eingriffsabschnitt (5a), der an einem der Flanschabschnitte vorgesehen ist und in den das Stiftelement (12) eingreifen kann, wenn das Stiftelement (12) in Richtung des einen Flanschabschnittes vorsteht, und

-- einen zweiten Eingriffsabschnitt (5b) umfaßt, der an dem anderen Flanschabschnitt vorgesehen ist und in den das Stiftelement (12) eingreifen kann, wenn das Stiftelement (12) in Richtung des anderen Flanschabschnitts vorsteht,

-- wobei der erste Eingriffsabschnitt (5a) und der zweite Eingriffsabschnitt (5b) um die Achse der Kurbelwelle (1) in einem vorherbestimmten Winkel voneinander phasenversetzt angeordnet sind und ein Eingriff des Stiftelementes (12) mit dem ersten Eingriffsabschnitt (5a) einen Zustand mit einem hohen Kompressionsverhältnis oder einen Zustand mit einem niedrigen Kompressionsverhältnis herstellt, während durch einen Eingriff des Stiftelements (12) mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (5b) jeweils ein Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis oder einem hohen Kompressionsverhältnis hergestellt wird.

2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rückholfeder (15), die in einer (13) der Fluiddruckkammern (13, 14) vorgesehen ist und durch eine Fluiddruckaufbringeinrichtung zum Aufbringen des Fluiddrucks auf die jeweilige Fluiddruckkammer (13, 14), wobei die Fluiddruckaufbringeinrichtung

- eine erste Einrichtung (19, 17, 25a, 18) für ein gleichzeitiges Aufbringen eines ersten positiven Fluiddrucks auf die jeweiligen Fluiddruckkammern (13, 14)

- eine zweite Einrichtung (19, 24, 25b, 18) für ein Aufbringen eines zweiten positiven Fluiddrucks, der höher ist als der erste positive Fluiddruck, auf die andere Fluiddruckkammer (14), und

- eine Schalteinrichtung (25, 27) zur selektiven Zufuhr des ersten oder des zweiten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer (14) umfaßt,

- wodurch der Kolbenabschnitt (12a) während der Zufuhr des ersten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer (14) in Richtung der anderen Fluiddruckkammer (14) bewegt wird und während der Zufuhr des zweiten Fluiddrucks zu der anderen Fluiddruckkammer (14) in Richtung der einen Fluiddruckkammer (13) bewegt wird.

3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Fluidleitung (17) mit ihrem einen Ende mit einer Hauptförderstrecke (23) und mit ihrem anderen Ende mit der einen Fluiddruckkammer (13) verbunden ist, wobei die Hauptförderstrecke (23) mit einer ersten Druckbeaufschlagungseinrichtung (19) versehen ist, daß eine zweite Fluidleitung (18) mit einem Ende stromabwärts der ersten Druckbeaufschlagungseinrichtung (19) mit der Hauptförderstrecke (23) und mit dem anderen Ende mit der anderen Fluidkammer (14) verbunden ist, und daß die zweite Fluidleitung (18) in eine erste und eine zweite Zweigleitung geteilt ist, die parallel zueinander verlaufen, wobei die erste Zweigleitung direkt mit einem Richtungssteuerventil (25) verbunden ist, die zweite Zweigleitung direkt mit dem Richtungssteuerventil (25) über die zweite Druckbeaufschlagungseinrichtung verbunden ist und das Richtungssteuerventil (25) zum Öffnen einer der Zweigleitungen vorgesehen ist.

4. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Steuerventil (27) zur Durchführung der Richtungssteuerung des Richtungssteuerventils (25) durch Veränderung eines Steuerfluiddrucks zu dem Richtungssteuerventil (25).

5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fluiddruckaufbringeinrichtung zum Anlegen des Fluiddrucks an die jeweiligen Fluiddruckkammern (13, 14), wobei die Fluiddruckaufbringeinrichtung

- eine erste Einrichtung (19, 25a, 17, 18) zum Aufbringen eines ersten positiven Fluiddrucks,

- eine zweite Einrichtung (19, 24, 25b, 17, 18) zum Aufbringen eines zweiten positiven Fluiddrucks, der höher ist als der erste positive Fluiddruck, und

- eine Einrichtung aufweist, die die Unterdrucksetzung der Fluiddruckkammern (13, 14) so steuert, daß der erste positive Fluiddruck an eine Fluiddruckkammer (13) angelegt wird, während der zweite Fluiddruck an die andere Fluiddruckkammer (14) angelegt wird, oder der erste positive Fluiddruck an die anderen Fluiddruckkammer (14) angelegt wird, während der zweite positivie Fluiddruck an die eine Fluiddruckkammer (13) angelegt wird.

6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Fluidleitung (17) mit der einen Fluiddruckkammer (13) verbunden ist und eine zweite Fluidleitung (18) mit der anderen Fluiddruckkammer (14) verbunden ist und daß die Steuereinrichtung wenigstens ein gemeinsames Richtungssteuerventil (25') aufweist, das in den jeweiligen Fluidleitungen (17, 18) angeordnet ist.

7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Steuerventil (27) zur Durchführung der Richtungssteuerung des gemeinsamen Richtungssteuerventils (25') durch Veränderung des Steuerfluiddrucks zu dem Richtungssteuerventil (25').

8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pleuel (6) eine Durchgangsöffnung bildet, die sich parallel zu der Lageröffnung des Pleuels erstreckt, daß das Stiftelement (12) in die Durchgangsöffnung eingesetzt ist und in der Mitte einen größeren Durchmesser aufweist, um einen Kolbenabschnitt (12a) zu bilden, daß die Durchgangsöffnung als dreistufiger Öffnungsabschnitt ausgebildet ist, der einen Öffnungsabschnitt mit kleinem Durchmesser, in dem ein Endabschnitt des Stiftelements (12) fluiddicht eingesetzt ist, einen Öffnungsabschnitt mit mittlerem Durchmesser, in dem der Kolbenabschnitt (12a) aufgenommen ist, und einen Abschnitt mit großem Durchmesser aufweist, in den eine Abdeckung (16) eingesetzt ist, daß in der Abdeckung (16) eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, in die der andere Endabschnitt des Stiftelements (12) fluiddicht eingesetzt werden kann, und daß die zwei Fluiddruckkammern (13, 14) in dem Abschnitt mit mittlerem Durchmesser ausgebildet sind, wodurch der Abschnitt mit mittlerem Durchmesser als Zylinderabschnitt ausgebildet ist.

9. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein erstes Lager (10) aus Metall, das zwischen der Lageröffnung des Pleuels (6) und der exzentrischen Hülse (5) angeordnet ist, und ein zweites Lager (9) aus Metall, das zwischen der exzentrischen Hülse (5) und der Kurbelwelle (1) angeordnet ist.

10. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Lager (9, 10) aus Metall jeweils eine endlose Fluidleitung für die Zufuhr eines Arbeitsfluids zu den Fluidkammern (13, 14) bilden.

11. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand mit hohem Kompressionsverhältnis in einem geringen bis mittleren Drehzahlbereich der Maschine und der Zustand mit niedrigem Kompressionsverhältnis in einem hohen Drehzahlbereich der Maschine erzeugt wird.

12. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch

- ausgesparte Führungsabschnitte (53), die dadurch gebildet sind, daß die Flanschabschnitte (51, 52) an ihren Umfangsrandabschnitten in ihren Winkelrichtungen über eine vorher bestimmte Distanz ausgespart sind,

- Stifte (56), die jeweils durch die ausgesparten Führungsabschnitte (53) geführt werden, und

- eine Einrichtung zur Absorbierung eines Stoßes, der nach einer Berührung der Stifte (56) mit den Winkelenden der abgeschnittenen Führungsabschnitte (53) erzeugt werden kann.

13. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßabsorbiereinrichtung

- einen in dem Pleuel (6) ausgebildeten Zylinderabschnitt (54), der schlitzähnliche Fensterabschnitte (57) bildet, die an den Wänden des Pleuels offen sind, wobei die Wände jeweils dem Flanschabschnitt (51, 52) zugewandt sind,

- ein Kolbenelement (55), das in den Zylinderabschnitt (54) eingesetzt ist und die Stifte (56) trägt, so daß die Stifte (56) jeweils durch die Fensterabschnitte (57) vorstehen, und

- Federn (58, 59) umfaßt, die innerhalb des Zylinderabschnitts angeordnet sind, um das Kolbenelement (55) jeweils an seinen gegenüberliegenden Enden vorzuspannen.

14. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Federkammern, die durch das Kolbenelement (55) innerhalb des Zylinders (54) ausgebildet sind und die Federn (58, 59) umschließen, jeweils mit einem hydraulischen Fluid gefüllt sind, das durch Leitungen zugeführt oder abgeführt werden kann.

15. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen, die mit den jeweiligen Federkammern verbunden sind, jeweils als Drosselkanäle (60, 61) ausgebildet sind.