EP1085185A2 - Device and method for varying the compression ratio of an internal combustion engine - Google Patents
Device and method for varying the compression ratio of an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- EP1085185A2 EP1085185A2 EP00118203A EP00118203A EP1085185A2 EP 1085185 A2 EP1085185 A2 EP 1085185A2 EP 00118203 A EP00118203 A EP 00118203A EP 00118203 A EP00118203 A EP 00118203A EP 1085185 A2 EP1085185 A2 EP 1085185A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- sleeve
- connecting rod
- crankshaft
- working chamber
- bearing shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
Definitions
- the invention relates to a device for changing the compression of a Reciprocating internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- DE 197 03 948 C1 discloses a device with a connecting rod, in the a large connecting rod eye associated with a crankshaft rotatably arranged a sleeve is.
- the sleeve has a crankshaft through opening arranged eccentrically to the large connecting rod eye on.
- the compression of the reciprocating internal combustion engine is by a Change the rotational position of the sleeve possible, the sleeve in the respective Rotational position can be locked by means of a locking member.
- the twist of the sleeve takes place automatically after release by the locking member on the basis of it by the rotation of the crankshaft or the oscillating movement of the Connecting rod forces.
- the disadvantage is that often a rapid rotation of the Sleeve in a defined rotational position is not done in the desired manner.
- a gear pump in the connecting rod integrate a toothed wheel which engages in a toothing provided on the sleeve includes.
- the disadvantage here is the large manufacturing effort and the costs for this additional parts.
- DE 31 27 760 A1 discloses a device in which the rotation of the large connecting rod eye arranged, an eccentric compared to the large connecting rod eye Crankshaft passage opening sleeve using a fixed to the sleeve connected push rod, which is guided in a sliding guide. An adjustment the sliding guide to another position causes the sleeve to twist.
- the Design of this mechanical actuating device is very complex and thus expensive.
- a device having the features of claim 1 suggested having the features of claim 1 suggested.
- This is characterized in that the sleeve or the connecting rod for Rotation of the sleeve at least one pressurizable with a pressure medium Has working chamber.
- the sleeve is thus twisted by the insertion a medium under pressure, for example pressure oil from the Engine lubricating oil circuit, in the working chamber.
- the working chamber has the function of a cylinder, while the piston cooperating with the cylinder by one fixed part on the connecting rod or connecting rod or on the sleeve or sleeve is formed.
- the sleeve has the working chamber, takes place when the pressure medium is applied to the working chamber Relative movement of the cylinder in relation to the piston.
- the device is characterized by a simple and therefore inexpensive construction and high functional reliability. It is also advantageous that the device has practically no wear has underlying components. Furthermore, the space requirement and the weight of the Device preferably only very little.
- the working chamber of one the function of a piston fixed with respect to the connecting rod or the sleeve having the stop is completed.
- the stop is the rotary position the sleeve can be fixed with respect to the connecting rod, the sleeve in at least two Rotational positions can be rotated. Due to the double function of as a piston and as The position of the stop which serves to fix the rotational position can be the construction of the device be simplified.
- an embodiment of the device is preferred, which is characterized by characterized in that the crankshaft has at least one channel for the pressure medium, the at least within a crankshaft rotational position range in the working chamber flows. With each revolution of the crankshaft, at least one passes over the Crankshaft through opening through connecting rod bearing pin provided Channel opening the working chamber with the pressure medium, whereby the Medium of the working chamber in increments in certain, from the rotational position of the Crankshaft dependent intervals supplied or from the working chamber can be applied.
- an annular groove or the like between the channel and the working chamber in any rotational position of the Crankshaft is a medium connection, so that the medium continuously in the Work chamber initiated or can be transported out of this.
- an embodiment of the device in which in seen in the radial direction of the crankshaft a further working chamber on the sleeve or the connecting rod is designed to reverse the sleeve.
- the sleeve is thus designed to be pivotable, that is to say when one is pressurized the working chambers the sleeve turns clockwise and when pressurized the other working chamber in the opposite direction about the longitudinal central axis of the large connecting rod eye pivoted. This is a hydraulic only Averaged twisting of the sleeve is possible.
- FIG. 1 shows an embodiment of a device 1 in a perspective view to change the compression of a reciprocating internal combustion engine, namely a Connecting rod 3, which has a small connecting rod eye 5 for mounting a piston pin and a large one Connecting rod eye 7 for supporting a connecting rod bearing journal of a crankshaft.
- the Connecting rod 3 is in two parts to form a split bearing for the connecting rod bearing journal formed and comprises a connecting rod upper part 9 and a connecting rod lower part 11, which means by not shown fasteners are releasably connectable.
- the big connecting rod eye 7 is a two-part sleeve 13 is arranged, the first bearing shell 15 and one second bearing shell 17.
- the preferably made of steel, at her Inner circumference coated with a bearing material sleeve 13 has a crankshaft through opening 19, which is arranged eccentrically to the large connecting rod eye 7.
- the Bearing shells 15, 17 of the sleeve 13 rotatable in the connecting rod eye 7 are on it Outside shaped differently, which will be discussed in more detail below.
- FIG. 4 shows a perspective illustration of the one described with reference to FIG. 1 first bearing shell 15 of the sleeve 13, the outer contour partially to the Inner contour of the large connecting rod eye 7 is adapted.
- the inner contour of the connecting rod eye 7 is uniform over its entire circumference, as can be seen from FIGS. 2 and 3, each of which is a perspective view of the connecting rod upper part 9 or the connecting rod lower part 11 emerges without the sleeve 13.
- FIGS. 2 and 3 each of which is a perspective view of the connecting rod upper part 9 or the connecting rod lower part 11 emerges without the sleeve 13.
- FIGS. 2 and 3 each of which is a perspective view of the connecting rod upper part 9 or the connecting rod lower part 11 emerges without the sleeve 13.
- Appropriately adapted grooves 21 are introduced with different depths, whereby a first bearing shoulder 23 and a second bearing shoulder 25 are formed.
- the first bearing shell 15 contact surfaces 27 and 27 'with which they are in the assembled state abuts
- Figure 5 shows a perspective view of the second bearing shell 17 of the sleeve 13 obliquely from above.
- the second bearing shell 17 is completely adapted on its outer contour to the inner contour of the large connecting rod eye 7, like the first bearing shell 15, and has stop surfaces 29 and 29 ', which in the assembled state of the sleeve 13 on the contact surface 27 and 27' of the first Bearing shell 15 abut.
- stop surfaces 29, 29 ' open-edge depressions 31 and 31' are provided, which are provided for distributing a printing medium.
- the stop surfaces 29, 29 also act the second bearing shell 17 together with a stop 35 shown in Figure 3, which is formed here by a stop plate 37.
- the stop plate 37 is arranged between the upper and lower connecting rod parts and has stop surface regions 38 and 38 'protruding into the connecting rod eye 7, shown in dashed lines in FIG. 3, which interact with the stop surfaces 29, 29' of the second bearing shell 17.
- the top 49 of one of the stop surface areas 38, 38 ′ forms a first piston surface for a first working chamber 45, which is formed between the outer back of the first bearing shell 15 and the connecting rod lower part 11.
- the underside 50 of the other stop surface area forms a second piston surface for a second working chamber 47, which is formed between the outer back of the first bearing shell 15 and the connecting rod upper part 9.
- the sleeve is 13 Can be rotated by approximately 175 ° in the connecting rod eye 7, the two rotational positions of the sleeve 13 are determined by the stop 35.
- the Angular range of the sleeve 13 determined by the thickness of the stop 35.
- the second bearing shell 17 strikes with a their stop surfaces 29, 29 'from above against the stop 35 or the Stop surface areas 38, 38 'and in the other, opposite the first rotational position rotated clockwise by approximately 175 ° from the bottom against the Stop surface areas 38, 38 '.
- annular groove sections 41 and 43 are introduced, which extend in the circumferential direction of the crankshaft penetration opening 19 and extend through the stop surfaces 29, 29 'into the respective recess 31, 31'.
- the annular groove sections 41, 43 form collecting chambers which can be acted upon by a pressure medium.
- the cavity located in the assembled state between the bearing shell 15 and the connecting rod lower part 11 and the connecting rod upper part 9 represents the working chamber 45 and 47, respectively.
- the working chambers 45, 47 are circumferential by the stop plate 37 and the stop surfaces 29, 29 or the depressions 31, 31 limited.
- the working chambers 45, 47 are with pressure oil can be loaded from the engine lubricating oil circuit, the working chambers 45, 47 have separate pressurized oil supplies.
- the pressure oil supply for example via a multi-way valve, not shown in the figures, and two main oil galleries in a crankcase receiving the crankshaft with tap holes to the Main crankshaft bearings realized.
- the crankshaft main bearings are above each at least one channel in the crankshaft with the connecting rod bearing journals and arranged in this channel openings with the working chambers 45, 47 in Flow connection.
- the device 1 also includes one shown in Figures 1 and 6 Locking element 51, which is arranged here on the connecting rod lower part 11 and serves to to secure the sleeve 13 against twisting in its two rotational positions.
- the Locking element 51 comprises a fixedly connected to a piston 53 Locking bolt 55, in the embodiment shown in Figure 1 perpendicular to the longitudinal central axis of the connecting rod eye 7 or Longitudinal rod axis arranged and displaceable in the direction of a double arrow 57.
- Locking bolt 55 engages in one of the circumferences the first bearing shell 15 introduced through openings 59, 61 and into a through opening 60 in the second bearing shell 17 (FIG. 5).
- a second functional position is the locking bolt 55 from the through opening moved out so that the sleeve 13 is rotatable.
- the locking bolt 55 In which of the circumferential direction the bearing shell 15 at a distance of approximately 5 ° arranged through openings 59, 61 the locking bolt 55 is retractable to prevent rotation of the sleeve 13 depending on the respective rotational position of the sleeve 13.
- the piston 53 divides one Cylinder 63 in two working spaces 65 and 67, of which the working space 65 with one Pressure medium, for example pressure oil from the engine lubricating oil circuit, can be acted upon is.
- a spring element 69 formed by a compression spring arranged, which falls below a certain pressure in the work space 65 den Piston 53 displaced within the cylinder 63 so that the locking bolt 55 of the sleeve 13 is displaced and, if necessary, out of one of the through openings 59, 60, 61 is pulled out.
- this is Locking element arranged parallel to the axis of rotation of the crankshaft and engages in one in one of the bearing shoulders of the two bearing shells 15, 17 of the sleeve 13 introduced recess.
- the rotational position of the sleeve 13 shown in FIG. 1 corresponds to the minimum compression of the reciprocating piston internal combustion engine.
- This Rotational position abuts the second bearing shell 17 against the stop 35 from above
- the one pressure chamber 47 with pressure oil acts, whereby the sleeve 13 is pushed away from the stop 35 until it has reached its other rotational position in which the second bearing shell 17 from below strikes the stop 35.
- the device 1 described with reference to the figures is characterized in particular by a cost-effective construction and also has a high level of functional reliability.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Verdichtung einer
Hubkolbenbrennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for changing the compression of a
Reciprocating internal combustion engine according to the preamble of
Vorrichtungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen dazu, die Verdichtung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine an deren Betriebszustände, also Teillast oder Vollast, anzupassen. Hierzu wird der Hub eines Pleuels der Hubkolbenbrennkraftmaschine entsprechend verändert.Devices of the type mentioned here are known. They serve the Compression of a reciprocating piston internal combustion engine at its operating states, i.e. partial load or full load. For this, the stroke of a connecting rod is the Reciprocating internal combustion engine changed accordingly.
Aus der DE 197 03 948 C1 geht eine Vorrichtung mit einem Pleuel hervor, in dessen einer Kurbelwelle zugeordneten, großen Pleuelauge eine Hülse verdrehbar angeordnet ist. Die Hülse weist eine zum großen Pleuelauge exzentrisch angeordnete Kurbelwellen-Durchgriffsöffnung auf. Die Verdichtung der Hubkolbenbrennkraftmaschine ist durch eine Veränderung der Drehstellung der Hülse möglich, wobei die Hülse in der jeweiligen Drehstellung mittels eines Verriegelungsglieds arretierbar ist. Die Verdrehung der Hülse erfolgt nach Freigabe durch das Verriegelungsglied selbständig aufgrund der auf sie durch die Drehung der Kurbelwelle beziehungsweise der oszillierenden Bewegung des Pleuels her einwirkenden Kräfte. Nachteilig ist, daß häufig eine schnelle Verdrehung der Hülse in eine definierte Drehstellung nicht in gewünschter Weise erfolgt. Zur Verdrehung der Hülse wird außerdem vorgeschlagen, eine Zahnradpumpe in das Pleuel zu integrieren, die ein in eine an der Hülse vorgesehene Verzahnung eingreifendes Zahnrad umfaßt. Nachteilig hierbei ist der große Fertigungsaufwand und die Kosten für diese zusätzlichen Teile.DE 197 03 948 C1 discloses a device with a connecting rod, in the a large connecting rod eye associated with a crankshaft rotatably arranged a sleeve is. The sleeve has a crankshaft through opening arranged eccentrically to the large connecting rod eye on. The compression of the reciprocating internal combustion engine is by a Change the rotational position of the sleeve possible, the sleeve in the respective Rotational position can be locked by means of a locking member. The twist of the sleeve takes place automatically after release by the locking member on the basis of it by the rotation of the crankshaft or the oscillating movement of the Connecting rod forces. The disadvantage is that often a rapid rotation of the Sleeve in a defined rotational position is not done in the desired manner. For twisting the sleeve is also proposed to a gear pump in the connecting rod integrate a toothed wheel which engages in a toothing provided on the sleeve includes. The disadvantage here is the large manufacturing effort and the costs for this additional parts.
Aus der DE 31 27 760 A1 geht eine Vorrichtung hervor, bei der die Verdrehung der im großen Pleuelauge angeordneten, eine gegenüber dem großen Pleuelauge exzentrische Kurbelwellen-Durchgriffsöffnung aufweisende Hülse mit Hilfe einer fest mit der Hülse verbundenen Schubstange erfolgt, die in einer Gleitführung geführt ist. Eine Verstellung der Gleitführung auf eine andere Position führt zu einer Verdrehung der Hülse. Die Ausgestaltung dieser mechanischen Stellvorrichtung ist sehr aufwendig und somit kostenintensiv. DE 31 27 760 A1 discloses a device in which the rotation of the large connecting rod eye arranged, an eccentric compared to the large connecting rod eye Crankshaft passage opening sleeve using a fixed to the sleeve connected push rod, which is guided in a sliding guide. An adjustment the sliding guide to another position causes the sleeve to twist. The Design of this mechanical actuating device is very complex and thus expensive.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch ein niedriges Gewicht und einem geringen Platzbedarf auszeichnet sowie einen einfachen und somit kostengünstigen Aufbau aufweist.It is therefore an object of the invention to a device of the type mentioned create that through a low weight and a small footprint distinguished and has a simple and therefore inexpensive structure.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, daß die Hülse oder das Pleuel zur
Verdrehung der Hülse mindestens eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare
Arbeitskammer aufweist. Die Verdrehung der Hülse erfolgt also durch das Einbringen
eines unter Druck stehenden Mediums, beispielsweise Drucköl aus dem
Motorschmierölkreislauf, in die Arbeitskammer. Die Arbeitskammer weist die Funktion
eines Zylinders auf, während der mit dem Zylinder zusammenwirkende Kolben von einem
festen Teil am Pleuel oder des Pleuels beziehungsweise an der Hülse oder der Hülse
gebildet ist. Bei der Ausführungsform, bei der die Hülse die Arbeitskammer aufweist,
erfolgt bei Beaufschlagung der Arbeitskammer mit dem Druckmedium eine
Relativbewegung des Zylinders gegenüber dem Kolben. Bei der anderen
Ausführungsform, bei der das Pleuel die als Zylinder wirkende Arbeitskammer und die
Hülse ein als Kolben wirkenden Abschnitt oder Bereich aufweist, wird der Kolben relativ
gegenüber dem Zylinder bewegt. Die Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen
und somit kostengünstigen Aufbau sowie durch eine hohe Funktionssicherheit aus.
Vorteilhaft ist ferner, daß die Vorrichtung praktisch keine einem Verschleiß
unterliegenden Bauteile aufweist. Überdies sind der Platzbedarf und das Gewicht der
Vorrichtung vorzugsweise nur sehr gering.To achieve the object, a device having the features of
Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Verdrehung" der Hülse zum Einnehmen verschiedener Drehstellungen sowohl ein Verschwenken der Hülse im und entgegen dem Uhrzeigersinn als auch eine Rotation der Hülse in eine Richtung verstanden.In connection with the present invention, the term "Twist" of the sleeve to take different rotational positions both a Pivoting the sleeve clockwise and counterclockwise as well as rotating the Sleeve understood in one direction.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Arbeitskammer von einem die Funktion eines gegenüber dem Pleuel oder der Hülse feststehenden Kolbens aufweisenden Anschlag abgeschlossen ist. Mit Hilfe des Anschlags ist die Drehstellung der Hülse bezüglich des Pleuels festlegbar, wobei die Hülse in mindestens zwei Drehstellungen verdrehbar ist. Durch die Doppelfunktion des als Kolben und als Drehstellungs-Festlegungsmittel dienenden Anschlags kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden. According to a development of the invention it is provided that the working chamber of one the function of a piston fixed with respect to the connecting rod or the sleeve having the stop is completed. With the help of the stop is the rotary position the sleeve can be fixed with respect to the connecting rod, the sleeve in at least two Rotational positions can be rotated. Due to the double function of as a piston and as The position of the stop which serves to fix the rotational position can be the construction of the device be simplified.
Außerdem wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, daß die Kurbelwelle mindestens einen Kanal für das Druckmedium aufweist, der zumindest innerhalb eines Kurbelwellen-Drehstellungsbereichs in die Arbeitskammer mündet. Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle überstreicht die mindestens eine im die Kurbelwellen-Durchgriffsöffnung durchgreifenden Pleuellagerzapfen vorgesehene Kanalöffnung die mit dem Druckmedium beaufschlagbare Arbeitskammer, wodurch das Medium der Arbeitskammer schubweise in bestimmten, von der Drehstellung der Kurbelwelle abhängigen Intervallen zugeführt beziehungsweise aus der Arbeitskammer ausgebracht werden kann. Alternativ ist es möglich, daß mit Hilfe einer Ringnut oder dergleichen zwischen dem Kanal und der Arbeitskammer in jeder Drehstellung der Kurbelwelle eine Mediumverbindung besteht, so daß das Medium kontinuierlich in die Arbeitskammer eingeleitet beziehungsweise aus dieser heraustransportiert werden kann.In addition, an embodiment of the device is preferred, which is characterized by characterized in that the crankshaft has at least one channel for the pressure medium, the at least within a crankshaft rotational position range in the working chamber flows. With each revolution of the crankshaft, at least one passes over the Crankshaft through opening through connecting rod bearing pin provided Channel opening the working chamber with the pressure medium, whereby the Medium of the working chamber in increments in certain, from the rotational position of the Crankshaft dependent intervals supplied or from the working chamber can be applied. Alternatively, it is possible to use an annular groove or the like between the channel and the working chamber in any rotational position of the Crankshaft is a medium connection, so that the medium continuously in the Work chamber initiated or can be transported out of this.
Schließlich wird noch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, bei dem in radialer Richtung der Kurbelwelle gesehen eine weitere Arbeitskammer an der Hülse oder dem Pleuel zur Rückdrehung der Hülse ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Hülse also schwenkbar ausgebildet, das heißt, bei einer Druckbeaufschlagung einer der Arbeitskammern wird die Hülse im Uhrzeigersinn und bei einer Druckbeaufschlagung der anderen Arbeitskammer in entgegengesetzter Richtung um die Längsmittelachse des großen Pleuelauges verschwenkt. Dadurch ist ein ausschließlich mit hydraulischen Mitteln bewirktes Verdrehen der Hülse möglich.Finally, an embodiment of the device is preferred in which in seen in the radial direction of the crankshaft a further working chamber on the sleeve or the connecting rod is designed to reverse the sleeve. In this embodiment the sleeve is thus designed to be pivotable, that is to say when one is pressurized the working chambers the sleeve turns clockwise and when pressurized the other working chamber in the opposite direction about the longitudinal central axis of the large connecting rod eye pivoted. This is a hydraulic only Averaged twisting of the sleeve is possible.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the device result from the rest Dependent claims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1- eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines mehrteiligen Pleuels einer Hubkolbenbrennkraftmaschine;
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung eines Oberteils des in
Figur 1 dargestellten Pleuels; Figur 3- eine perspektivische Darstellung eines Unterteils des in
Figur 1 dargestellten Pleuels; - Figur 4
- eine perspektivische Darstellung eines ersten Teils eines Ausführungsbeispiels einer mehrteiligen Lagerhülse;
Figur 5- eine perspektivische Darstellung eines zweiten Teils der Lagerhülse und
- Figur 6
- eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verriegelungselements zur Verdrehsicherung der Lagerhülse.
- Figure 1
- a perspective view of an embodiment of a multi-part connecting rod of a reciprocating internal combustion engine;
- Figure 2
- a perspective view of an upper part of the connecting rod shown in Figure 1;
- Figure 3
- a perspective view of a lower part of the connecting rod shown in Figure 1;
- Figure 4
- a perspective view of a first part of an embodiment of a multi-part bearing sleeve;
- Figure 5
- a perspective view of a second part of the bearing sleeve and
- Figure 6
- a side view of an embodiment of a locking element to prevent rotation of the bearing sleeve.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1
zur Veränderung der Verdichtung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, nämlich ein
Pleuel 3, der ein kleines Pleuelauge 5 zur Lagerung eines Kolbenbolzens und ein großes
Pleuelauge 7 zur Lagerung eines Pleuellagerzapfens einer Kurbelwelle umfaßt. Das
Pleuel 3 ist zur Ausbildung eines geteilten Lagers für den Pleuellagerzapfen zweiteilig
ausgebildet und umfaßt ein Pleueloberteil 9 und ein Pleuelunterteil 11, die mittels nicht
dargestellter Befestigungsmittel lösbar miteinander verbindbar sind. Im großen Pleuelauge
7 ist eine zweigeteilte Hülse 13 angeordnet, die eine erste Lagerschale 15 und eine
zweite Lagerschale 17 aufweist. Die vorzugsweise aus Stahl bestehende, an ihrem
Innenumfang mit einem Lagermaterial beschichtete Hülse 13 weist eine KurbelwellenDurchgriffsöffnung
19 auf, die exzentrisch zum großen Pleuelauge 7 angeordnet ist. Die
Lagerschalen 15, 17 der im Pleuelauge 7 verdrehbaren Hülse 13 sind an ihrer
Außenseite unterschiedlich ausgeformt, worauf im folgenden näher eingegangen wird.FIG. 1 shows an embodiment of a
Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der anhand von Figur 1 beschriebenen
ersten Lagerschale 15 der Hülse 13, die an ihrer äußeren Kontur teilweise an die
Innenkontur des großen Pleuelauges 7 angepaßt ist. Die Innenkontur des Pleuelauges 7
ist über dessen gesamten Umfang gleichmäßig, wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich,
aus denen jeweils eine perspektivische Darstellung des Pleueloberteils 9
beziehungsweise des Pleuelunterteils 11 ohne die Hülse 13 hervorgeht. In den
Außenumfang der ersten Lagerschale 15 sind an die Innenkontur des Pleuelauges 7
entsprechend angepaßte Nuten 21 mit unterschiedlicher Tiefe eingebracht, wodurch eine
erste Lagerschulter 23 und eine zweite Lagerschulter 25 gebildet sind. Überdies weist die
erste Lagerschale 15 Anlageflächen 27 und 27' auf, mit denen sie im montierten Zustand
an der zweiten Lagerschale 17 anliegt. Die Anlageflächen 27, 27' können plan
ausgebildet sein und weisen keine Vertiefungen auf. FIG. 4 shows a perspective illustration of the one described with reference to FIG. 1
Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung der zweiten Lagerschale 17 der Hülse 13
schräg von oben. Die zweite Lagerschale 17 ist an ihrer äußeren Kontur vollkommen an
die Innenkontur des großen Pleuelauges 7 angepaßt, wie die erste Lagerschale 15, und
weist Anschlagflächen 29 und 29' auf, die im zusammengesetzten Zustand der Hülse 13
an den Anlagefläche 27 beziehungsweise 27' der ersten Lagerschale 15 anliegen. In die
Anschlagflächen 29, 29' sind randoffene Vertiefungen 31 und 31' eingebracht, die zur
Verteilung eines Druckmediums vorgesehen sind. Des weiteren wirken die
Anschlagflächen 29, 29 der zweiten Lagerschale 17 mit einem in Figur 3 dargestellten
Anschlag 35 zusammen, der hier von einer Anschlagplatte 37 gebildet ist. Die
Anschlagplatte 37 ist im montierten Zustand zwischen dem Pleueloberteil und -unterteil
angeordnet und weist in das Pleuelauge 7 hineinragende -in Figur 3 gestrichelt
dargestellte- Anschlagflächenbereiche 38 und 38' auf, die mit den Anschlagflächen 29,
29' der zweiten Lagerschale 17 zusammenwirken. Die Oberseite 49 eines der
Anschlagflächenbereiche 38, 38' bildet eine erste Kolbenfläche für eine erste
Arbeitskammern 45, die zwischen dem Außenrücken der ersten Lagerschale 15 und dem
Pleuelunterteil 11 gebildet ist. Die Unterseite 50 des anderen Anschlagflächenbereichs
bildet eine zweite Kolbenfläche für eine zweite Arbeitskammer 47, die zwischen dem
Außenrücken der ersten Lagerschale 15 und dem Pleueloberteil 9 gebildet ist.Figure 5 shows a perspective view of the
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist die Hülse 13
um circa 175° im Pleuelauge 7 verdrehbar, wobei die beiden Drehstellungen der Hülse 13
durch den Anschlag 35 festgelegt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der
Drehwinkelbereich der Hülse 13 durch die Dicke des Anschlags 35 bestimmt. In einer
ersten, in Figur 1 dargestellten Drehstellung schlägt die zweite Lagerschale 17 mit einer
ihrer Anschlagflächen 29, 29' von oben gegen den Anschlag 35 beziehungsweise die
Anschlagflächenbereiche 38, 38' und in der anderen, gegenüber der ersten Drehstellung
um circa 175° im Uhrzeigersinn verdrehten zweiten Drehstellung von unten gegen die
Anschlagflächenbereiche 38, 38'.In the exemplary embodiment of the
In die Innenumfangsfläche 39 der zweiten Lagerschale 17 sind Ringnutabschnitte 41 und
43 eingebracht, die in Umfangsrichtung der Kurbelwellen-Durchgriffsöffnung 19 verlaufen
und sich durch die Anschlagflächen 29, 29' bis in die jeweilige Vertiefung 31, 31'
erstrecken. Die Ringnutabschnitte 41, 43 bilden Auffangkammern, die mit einem
Druckmedium beaufschlagbar sind. Der im zusammengebauten Zustand zwischen der
Lagerschale 15 und dem Pleuelunterteil 11 beziehungsweise dem Pleueloberteil 9
befindliche Hohlraum stellt die Arbeitskammer 45 beziehungsweise 47 dar. Die
Arbeitskammern 45, 47 werden an ihrem Umfang jeweils von der Anschlagplatte 37 und
den Anschlagflächen 29, 29
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Arbeitskammern 45, 47 mit Drucköl aus dem Motorschmierölkreislauf beaufschlagbar, wobei die Arbeitskammern 45, 47 getrennte Druckölversorgungen aufweisen. Die Druckölversorgung wird beispielsweise über ein in den Figuren nicht dargestelltes Mehrwegeventil und zwei Hauptölgalenen in einem die Kurbelwelle aufnehmenden Kurbelgehäuse mit Stichbohrungen zu den Kurbelwellenhauptlagern realisiert. Die Kurbelwellenhauptlager stehen über jeweils mindestens einen in die Kurbelwelle eingebrachten Kanal mit den Pleuellagerzapfen und in diesem angeordneten Kanalöffnungen mit den Arbeitskammern 45, 47 in Strömungsverbindung.In a preferred embodiment, the working chambers 45, 47 are with pressure oil can be loaded from the engine lubricating oil circuit, the working chambers 45, 47 have separate pressurized oil supplies. The pressure oil supply, for example via a multi-way valve, not shown in the figures, and two main oil galleries in a crankcase receiving the crankshaft with tap holes to the Main crankshaft bearings realized. The crankshaft main bearings are above each at least one channel in the crankshaft with the connecting rod bearing journals and arranged in this channel openings with the working chambers 45, 47 in Flow connection.
Die Vorrichtung 1 umfaßt außerdem ein in den Figuren 1 und 6 dargestelltes
Verriegelungselement 51, das hier am Pleuelunterteil 11 angeordnet ist und dazu dient,
die Hülse 13 in ihren beiden Drehstellungen gegen Verdrehen zu sichern. Das
Verriegelungselement 51 umfaßt einen mit einem Kolben 53 fest verbundenen
Verriegelungsbolzen 55, der bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
senkrecht zur Längsmittelachse des Pleuelauges 7 beziehungsweise zur
Pleuellängsachse angeordnet und in Richtung eines Doppelpfeils 57 verlagerbar ist. Der
Verriegelungsbolzen 55 greift in einer ersten Funktionsstellung in eine der in den Umfang
der ersten Lagerschale 15 eingebrachten Durchgangsöffnungen 59, 61 beziehungsweise
in eine Durchgangsöffnung 60 in der zweiten Lagerschale 17 (Figur 5) ein. In einer
zweiten Funktionsstellung ist der Verriegelungsbolzen 55 aus der Durchgangsöffnung
herausgefahren, so daß die Hülse 13 verdrehbar ist. In welche der in Umfangsrichtung
der Lagerschale 15 in einem Abstand von circa 5° angeordneten Durchgangsöffnungen
59, 61 der Verriegelungsbolzen 55 zur Verdrehsicherung der Hülse 13 einfahrbar ist, ist
abhängig von der jeweiligen Drehstellung der Hülse 13. Der Kolben 53 unterteilt einen
Zylinder 63 in zwei Arbeitsräume 65 und 67, von denen der Arbeitsraum 65 mit einem
Druckmedium, beispielsweise Drucköl aus dem Motorschmierölkreislauf, beaufschlagbar
ist. Im anderen Arbeitsraum 67 ist ein von einer Druckfeder gebildetes Federelement 69
angeordnet, das bei Unterschreiten eines bestimmten Drucks im Arbeitsraum 65 den
Kolben 53 innerhalb des Zylinders 63 so verlagert, daß der Verriegelungsbolzen 55 von
der Hülse 13 weg verlagert und gegebenenfalls aus einer der Durchgangsöffungen 59,
60, 61 herausgezogen wird. The
Aus Figur 6 ist ersichtlich, daß der Kolben 53 und der Verriegelungsbolzen 55 von einer
Durchgangsbohrung 71 durchdrungen sind, durch die Drucköl vom Pleuellager in den
Arbeitsraum 65 des Zylinders 63 geleitet werden kann. Der Kolben 53 weist bei diesem
Ausführungsbeispiel auf seiner dem Arbeitsraum 65 zugewandten Seite ein Ausnehmung
auf, wodurch eine Ringfläche 73 gebildet ist, die mit dem Drucköl beaufschlagbar ist, so
daß der Verriegelungsbolzen 55 in eine Verriegelungs-/Rastposition verlagert wird, in der
in eine der Durchgangsöffungen 59, 61 in der Lagerschale 15 beziehungsweise in die
Durchgangsöffnung 60 in der Lagerschale 17 eingreift.From Figure 6 it can be seen that the
Bei einem weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das
Verriegelungselement parallel zur Drehachse der Kurbelwelle angeordnet und greift in
eine in einer der Lagerschultern der beiden Lagerschalen 15, 17 der Hülse 13
eingebrachten Ausnehmung ein.In a further embodiment, not shown in the figures, this is
Locking element arranged parallel to the axis of rotation of the crankshaft and engages in
one in one of the bearing shoulders of the two bearing
Im folgenden wird die Funktion der anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen
Vorrichtung 1 näher beschrieben: Die in Figur 1 dargestellte Drehstellung der Hülse 13
entspricht der minimalen Verdichtung der Hubkolbenbrennkraftmaschine. In dieser
Drehstellung stößt die zweite Lagerschale 17 von oben gegen den Anschlag 35. Zur
Verdrehung der Hulse 13 im Uhrzeigersinn (Pfeil 72) in seine zweite Drehstellung, in der
die zweite Lagerschale 17 von unten an den Anschlag 35 anstößt, wird das
Verriegelungselement 51 außer Eingriff mit der Hülse 13 beziehungsweise den
Lagerschalen 15, 17 gebracht. Dann wird die eine Druckkammer 47 mit Drucköl
beaufschlagt, wodurch die Hülse 13 vom Anschlag 35 weggedrückt wird, so weit, bis sie
ihre andere Drehstellung erreicht hat, in der die zweite Lagerschale 17 von unten gegen
den Anschlag 35 schlägt. Schließlich wird das Verriegelungselement 51 zur Fixierung der
Hülse 13 verlagert und der Verriegelungsbolzen 55 in die entsprechende
Durchgangsöffung 59, 60, 61 eingefahren. Eine Rückdrehung der Hülse 13 von der einen
Drehstellung in die andere Drehstellung erfolgt dadurch, daß das Verriegelungselement
51 aus seiner Rastposition in eine Warteposition verlagert und die andere Druckkammer
45 nunmehr mit Drucköl gefüllt wird, wodurch die Hülse 13 entgegen dem Uhrzeigersinn
in ihre in Figur 1 dargestellte Drehstellung zurückverdreht wird. Dabei wird gleichzeitig
das in der anderen, drucklosen Arbeitskammer befindliche Druckmedium herausgedrückt
und kann, beispielsweise über den Kanal in der Kurbelwelle, erneut dem
Motorschmierölkreislauf zugeführt werden. The function of that described with reference to FIGS. 1 to 5 is described below
Die anhand der Figuren beschriebene Vorrichtung 1 zeichnet sich insbesondere durch
einen kostengünstigen Aufbau aus und weist überdies eine hohe Funktionsicherheit auf.The
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144668 DE19944668A1 (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Device for changing the compression of a reciprocating piston internal combustion engine |
DE19944668 | 1999-09-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1085185A2 true EP1085185A2 (en) | 2001-03-21 |
EP1085185A3 EP1085185A3 (en) | 2002-02-06 |
Family
ID=7922420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP00118203A Withdrawn EP1085185A3 (en) | 1999-09-17 | 2000-08-31 | Device and method for varying the compression ratio of an internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1085185A3 (en) |
DE (1) | DE19944668A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2370090A (en) * | 2000-10-18 | 2002-06-19 | Ford Global Tech Inc | A variable length connecting rod assembly |
GB2370072A (en) * | 2000-10-18 | 2002-06-19 | Ford Global Tech Inc | Apparatus for varying the compression ratio of an internal combustion engine by adjusting the length of the connecting rod assembly |
EP2801713A1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | Wärtsilä Schweiz AG | A Reciprocating Piston Combustion Engine and an Apparatus and a Method for Controlling Such an Engine |
WO2016026488A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for changing a compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating-piston internal combustion engine |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10218740A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Device to vary compression ratio of reciprocating piston engines has locking device consisting of locking spring element and damper element engaging into locking aperture, to reduce costs |
DE10218744A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Device to vary compression ratio of reciprocating piston engine with locking timing extended to a time period integrating occurring locking forces, to reduce wear |
DE10230428A1 (en) * | 2002-07-06 | 2004-01-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Eccentric adjusting device for crank mechanisms for IC engines has eccentric sleeve with locking structure engaging with locking unit to form blocking mechanism |
DE10230429A1 (en) * | 2002-07-06 | 2004-01-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Eccentric adjusting device for crank mechanism for IC engines has reverse rotating preventing device with ratchet mechanism to prevent return movement of shell |
DE102013021635A1 (en) | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Daimler Ag | Reciprocating internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2251456A (en) * | 1991-01-05 | 1992-07-08 | Ford Motor Co | I.c. engine with variable compression ratio |
DE4226361A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-04-07 | Alex Zimmer | Fuel-air mixt. compressing IC engine - has remaining space during compression varied w.r.t. mixt. feed quality in direction of best compression ratio |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4140091A (en) * | 1977-03-09 | 1979-02-20 | Showers Jr Lewis M | Uniform compression piston engine |
DE3127760A1 (en) * | 1981-07-14 | 1983-03-03 | Günter 4600 Dortmund Olbrisch | Reciprocating piston internal combustion engine with controllable, adjustable compression ratio |
JPH0828314A (en) * | 1994-07-13 | 1996-01-30 | Honda Motor Co Ltd | Variable compression ratio device for internal combustion engine |
DE19703948C1 (en) * | 1997-02-03 | 1998-06-18 | Meta Motoren Energietech | Device for altering the compression of a stroke piston internal combustion engine |
-
1999
- 1999-09-17 DE DE1999144668 patent/DE19944668A1/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-08-31 EP EP00118203A patent/EP1085185A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2251456A (en) * | 1991-01-05 | 1992-07-08 | Ford Motor Co | I.c. engine with variable compression ratio |
DE4226361A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-04-07 | Alex Zimmer | Fuel-air mixt. compressing IC engine - has remaining space during compression varied w.r.t. mixt. feed quality in direction of best compression ratio |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2370090A (en) * | 2000-10-18 | 2002-06-19 | Ford Global Tech Inc | A variable length connecting rod assembly |
GB2370072A (en) * | 2000-10-18 | 2002-06-19 | Ford Global Tech Inc | Apparatus for varying the compression ratio of an internal combustion engine by adjusting the length of the connecting rod assembly |
GB2370072B (en) * | 2000-10-18 | 2004-09-01 | Ford Global Tech Inc | Apparatus for varying the compression ratio of an internal combustion engine |
EP2801713A1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | Wärtsilä Schweiz AG | A Reciprocating Piston Combustion Engine and an Apparatus and a Method for Controlling Such an Engine |
WO2016026488A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for changing a compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating-piston internal combustion engine |
US10184408B2 (en) | 2014-08-20 | 2019-01-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for changing a compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating-piston internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1085185A3 (en) | 2002-02-06 |
DE19944668A1 (en) | 2001-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19703948C1 (en) | Device for altering the compression of a stroke piston internal combustion engine | |
DE3818357C2 (en) | ||
WO2008107106A1 (en) | Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine, comprising an axially movable bearing | |
DE102008013802A1 (en) | Two-stage rocker arm assembly | |
EP2764229A1 (en) | Piston arrangement for a combustion chamber of an internal combustion engine, having a variable compression ratio | |
DE4410381C2 (en) | Valve train for an internal combustion engine | |
DE102016114978A1 (en) | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE2750472A1 (en) | ADJUSTABLE DEVICE FOR ABSORPTION OF KINETIC ENERGY | |
EP1085185A2 (en) | Device and method for varying the compression ratio of an internal combustion engine | |
EP1205652B1 (en) | Variable compression ratio mechanism with two hydraulically operated valves in the crank shaft | |
DE4313656B4 (en) | Device for actuating the valves in internal combustion engines by means of rotating cams | |
DE2905436A1 (en) | DIAPHRAGM PUMP | |
EP1085184A2 (en) | Device and method for varying the compression ratio of an internal combustion engine | |
DE3720947A1 (en) | Camshaft arrangement | |
DE19641811A1 (en) | Valve arrangement for internal combustion engines | |
DE102019115994A1 (en) | Connecting rod of an internal combustion engine to change the compression ratio | |
DE10309651A1 (en) | Reciprocating piston IC engine e.g. for automobile, has eccentric used for adjusting piston stroke selectively locked relative to crankshaft pin by hydraulically-controlled locking element | |
DE4337594A1 (en) | Pin securing means on tilting or drag levers | |
DE10108461B4 (en) | Crankshaft bearing via split eccentric rings on a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio | |
DE4232191C1 (en) | Device to adjust eccentricity of eccentric radial bearing - has hydraulic double-piston driving unit and releaseable locking device to move eccentric ring | |
DE19630174C2 (en) | Angle adjustment device | |
EP1590554B1 (en) | Fully variable mechanical valve drive mechanism for a piston-type internal combustion engine comprising adjustable valve play compensation | |
DE1903049A1 (en) | Push rod bearing of a four-stroke piston internal combustion engine | |
AT524662B1 (en) | Length-adjustable connecting rod with screw collar | |
DE10309649A1 (en) | Internal combustion engine for motor vehicle, has eccentric cam rotatably arranged between lifting pin and piston rod, and lateral coil surrounding eccentric cam so that eccentric cam can be rotated with the use of adjuster |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: KLOFT, MANFRED, DIPL.-ING. |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20020806 |
|
AKX | Designation fees paid |
Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20040602 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20041013 |