JP2014530319A - 内燃機関の燃焼室の圧縮比を可変調節するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の燃焼室の、殊にシリンダの圧縮比を可変調節するための方法に関し、圧縮比は燃焼室に組み込まれたピストン（１４）の装置（３６）によって調節され、ピストン（１４）は、各連結領域（２２、２４）を介してピストン（１４）と内燃機関のコネクティングロッド（１６）とを接続するためのピストンピン（１０）に接続されており、その際、圧縮比を調節するために、ピストンに関して装置（３６）に組み込まれたピストンピン（１０）の回転を生じ、ピストンピン（１０）は、少なくとも１つの偏心エレメント（２３）を備え、偏心エレメント（２３）は、ピストンピン（１０）の連結領域（２２）に関して偏心配置され、ピストンピン（１０）とコネクティングロッド（１６）とを接続する。

Description

本発明は、請求項１記載の上位概念による、内燃機関の燃焼室の圧縮比を可変調節するための方法に関する。

特許文献１は、第１のピストン部分及び第２のピストン部分を備える、可変圧縮比を有する内燃機関のためのピストンを明らかにしている。これらのピストン部分は、圧力媒体、殊に圧力液を供給することが可能であり、その容量を変更可能な少なくとも１つのチャンバを構成して、相対的に互いに運動可能に接続されている。その際、少なくとも１つの切替可能なバルブ装置がピストンのピストンスカートの内側に配置されていて、このバルブ装置によって、第１チャンバ中の圧力媒体の容量を調節可能である。

ドイツ国特許出願公開第１０２００９０４５１７２号明細書

本発明の課題は、内燃機関の燃焼室の圧縮比を可変調節するための方法を提供することであり、この方法によって、圧縮比の殊に容易な調節もしくは調整が可能になる。

この課題は、請求項１の特徴を有する方法により解決される。本発明の意味ある重要な更なる発展を伴う有利な形態は、請求項２以降に記載されている。
例えば往復式ピストン内燃機関として構成された内燃機関の燃焼室、殊にシリンダの圧縮比を可変調節するこのような方法において、圧縮比は、燃焼室に組み込まれたピストンの装置を用いて、調節もしくは調整される。ピストンは、各連結領域を介してピストンピンと接続されている。ピストンピンを介して、ピストンは内燃機関のコネクティングロッドと接続可能である。

ピストンピンは、例えばピストンにおいて各連結領域に収容されている。同様に、ピストンピンは、コネクティングロッドにおいて少なくとも部分領域に収容されている。ピストンピンを介して、ピストンとコネクティングロッドとが関節状に接続されることによって、ピストンは、クランクケース内にクランクケースに関する回転軸を中心にして回転可能に設置された内燃機関のクランクシャフトと関節状に接続されうる。従って、燃焼室に関する燃焼室中でのピストンの直進運動が、回転軸を中心とするクランクシャフトの回転運動へと変換されうる。

本発明によれば、圧縮比を調節するために、装置に組み込まれたピストンピンの回転を生じることが予定されている。その際、ピストンピンは、ピストンピンの少なくとも１つの連結領域に関して偏心配置された少なくとも１つの偏心エレメントを有し、この偏心エレメントを介して、ピストンピンはコネクティングロッドと接続可能である。

コネクティングロッド内の少なくとも部分領域に収容された、少なくとも実質的に直円柱の形で構成された偏心エレメントが、偏心エレメントの長手方向中心軸を中心にしてコネクティングロッドに関して回転し、かつピストンピンとピストンとの連結領域で少なくとも部分的にピストン内に収容されたピストンピンが、少なくとも実質的に直円柱の形を有するピストンピンの連結領域の長手方向中心軸を中心にしてピストンピンに関して回転する場合、ピストンピンの連結領域に関する偏心エレメントの偏心配置故に、ピストンとクランクシャフトの回転軸との距離並びにピストンと燃焼室の燃焼室天井との距離は、コネクティングロッドの長手伸び方向へ変えられる。このことは、燃焼室の圧縮比の変化を伴って生じる。従って、本発明による方法は、容易な、複雑ではない並びに低コストでかつ構造空間的に好都合な圧縮比の調整を可能にする。更に、圧縮比の調節もしくは調整の際の不所望な騒音の発生が避けられる。従って、ピストンは、殊に有利な騒音特性（ＮＶＨ特性）を有する。

従って、装置を用いて容易かつ低コストの方法で圧縮比の調整が可能ではない従来の内燃機関を提供し、そして従来の内燃機関のピストンを変えずに又はほんの僅かに変えて従来の内燃機関を、可変圧縮比を有する内燃機関に変換することが可能であり、これにより本発明方法が実施可能である。その際、可変調節可能な圧縮比を有する内燃機関は、従来の内燃機関に比べて殊に高い同一部品率を有する。

本発明による方法は、圧縮比の非常に迅速な調整も可能であるので、圧縮比は、僅かな時間内に、内燃機関の異なる作動点へ適合させることができる。従って、内燃機関は、殊に長い時間にわたって必要に合った圧縮比で効果的に作動されえ、このことは、非常に僅かな排気ガスで、内燃機関を効果的にかつ低燃料で作動することに役立つ。

有利には、回転を生じるために、装置の、ピストンピンに保持された少なくとも１つのロッキングエレメント（Ｓｐｅｒｒｅｌｅｍｅｎｔ）が、ピストンピンに関して及びピストンに関して、回転を妨げるロッキングポジションから回転を可能にする解放ポジションへと動くことが予定されている。これにより、燃焼室内で動くピストンの遠心力及び／又は慣性力及び／又は燃焼室内の圧力故に、ピストンに関するピストンピンの回転が起こる。このことは、ピストンに関するピストンピンの回転のための能動的調整器が備えられておらず、必要ではないことを意味する。ピストンに関するピストンピンの回転はむしろ受動的に行われる。これは、内燃機関の重量及び複雑さを少なく保ち、従って殊に高い機能達成確実性を有する。

コネクティングロッドに関するピストンのこの受動的調整、従って圧縮比の調整を補足するために、有利には、燃焼室及びピストンに組み込まれたクランクケースのクランクルームが、少なくとも１つの調節エレメント（Ｓｔｅｌｌｅｌｅｍｅｎｔｓ）によって、クランクルームに隣接する少なくとも１つの更なるクランクケースのスペース、殊にクランクルームに対して密閉されていることが予定されている。これは、調節エレメントが、第１ポジションから、第１ポジションと比べて更なるスペースに対してクランクルームを密閉する第２ポジションへ調整されるようにして行われる。更なるスペースに対するクランクルームの密閉によって、クランクルーム内に蔓延する圧力は高まり、この圧力がコネクティングロッドに関するピストンの調整をもたらす。

調節エレメントは、例えば、クランクルーム内の潤滑油ガード（Ｓｃｈｍｉｅｌｏｅｌａｂｗｅｉｓｅｒ）である。潤滑油ガードは切替可能であり、少なくとも実質的に気密に設計されているので、潤滑油ガードはクランクルームを少なくとも実質的に密閉することができる。

更に、調節エレメントを用いて、クランクルームの少なくとも１つの換気口が少なくとも実質的に遮断可能であり、かつそれに対して解放可能であることが、予定されている。調節エレメントの第２ポジションでは、換気口が、調節エレメントの第１ポジションに対して遮断されていて、従って少なくとも実質的に気密に切り替えられていて、このことは、第１ポジションでのクランクルームの圧力上昇をもたらす。

本発明の更なる実施形態において、クランクルームの圧力が限界値を超えると、調節エレメントが第２ポジションから第１ポジションへ自動的に調整されることが予定されている。このことにより、クランクルーム内の不所望な高い圧力上昇は避けられる。

調節エレメントの自動的調整は、例えば、調節エレメントと共働するばねエレメントが備えられているようにして実現される。その際、調節エレメントは、ばねエレメントによるばね力負荷により第２ポジションに保持されている。クランクルーム内の圧力が予め設定可能な限界値に達するか又はそれを超えた場合に、調節エレメントは、ばねエレメントによるばね力負荷に対する圧力により、第２ポジションから第１ポジションへと調整される。第１ポジションで、クランクルームは脱気されるので、クランクルーム内の圧力は低下する。クランクルーム内の圧力が限界値より下に下がると、調節エレメントは、ばねエレメントによるばね力負荷により、第１ポジションと比べて更なるスペースに対してクランクルームが密閉されているそのポジションへ再び調整される。

少なくとも１つの調節エレメントの調整により、クランクルーム内の圧力は、圧縮比の調節もしくは調整のための必要に適合して、適応及び制御、殊にコントロールされる。

更なる有利な実施形態において、クランクルーム内での不所望な高圧を避けるために、内燃機関の殊にランチェスタ質量バランスのバランスシャフトを、切替ドラム（Ｓｃｈａｌｔｗａｌｚｅ）として使用することが予定されている。

本発明の更なる利点、特徴及び詳細は、以下に示す有利な実施例の説明から並びに図によって明らかになる。説明中で挙げた特徴及び特徴の組合せ並びに引き続く図面の記載で挙げられたかつ／又は図中で示された単独の特徴及び特徴の組合せは、本発明から逸脱しない限り、それぞれ挙げられた組合せだけでなく、他の組合せでも又は単独ポジションでも使用可能である。

図３に記載したピストン機構の、ロッキングエレメント及びピストンピンブッシュを備えるピストンピンの概略的斜視図を示す。 図１によるピストンピンの概略的斜視図を示す。 可変圧縮比を有する、往復式ピストン内燃機関のシリンダためのピストン機構の概略的断面図を部分的に示し、透視的に示されたピストンを備え、このピストンは図１及び２によるピストンピンを介してピストン機構のコネクティングロッドと関節状に接続されていて、その際、ピストン機構は、それによって圧縮比を調節することができる装置を含んでいる。 図３によるピストンの概略的断面図を示し、その際、上記装置の制御エレメント（Ｓｔｅｕｅｒｅｌｅｍｅｎｔ）は第１ポジションにある。 図４によるピストンの更なる概略的断面図を示す。 図４及び５によるピストンの更なる概略的断面図を示し、その際、制御エレメントは第２ポジションにある。 図６によるピストンの概略的断面図を示す。 シリンダにおける往復運動間の、図３によるピストン機構の概略的断面図をそれぞれ示し、その際、圧縮比が調整される。 図３によるピストンの概略的透視図を部分的に示す。 図９によるピストンの更なる概略的透視図を部分的に示す。 図９及び１０によるピストンの概略的透視図を示し、その際、ピストンは透視的に示されている。 図１１によるピストンの概略的透視図を部分的に示し、その際、ピストンは透視的に示されている。

図１及び２は、ピストン機構１２（図３）のピストンピン１０を示し、このピストンピン１０を介して、ピストン機構のピストン１４は、往復式ピストン内燃機関として構成された内燃機関のコネクティングロッド１６と関節状に接続されうる。図８ａ〜ｅでの概説で分かるように、内燃機関はクランクシャフト１８を含み、このクランクシャフト１８は、クランクケース内に、回転軸２０を中心にしてクランクケースに関して回転可能に設置されている。クランクシャフト１８はクランクピンを含み、このクランクピンの所にコネクティングロッド１６はビッグエンドを介して関節状に設置されている。コネクティングロッド１６は更にスモールエンドを含み、このスモールエンドにおいて、このピストンピン１０は部分領域に収められている。

ピストンピン１０は、ピストン１４と、各連結領域２２を介して接続されている。ピストンピン１０の連結領域２２は、ピストンピン１０の外周側ジャケット面によって形成されていて、その際、連結領域は少なくとも実質的に直円柱の形で構成されている。ピストンピン１０とピストン１４との接続のために、連結領域２２は、貫通開口部（Ｄｕｒｃｈｇａｎｇｓｏｅｆｆｎｕｎｇｅｎ）として構成されたピストン１４の収容開口部２６中の少なくとも部分領域に収容されている。

図２の紙面に関してピストンピン１０の右側連結領域２２を介して、ピストンピン１０はピストン１４と直接接続されている。図１によって分かるように、ピストン機構１２はピストンピンブッシュ２８を含み、このピストンピンブッシュ２８内に、ピストンピン１０の右側連結領域２２は配置されている。ピストンピンブッシュ２８は、対応する収容開口部２６中に収容されている。その際、ピストンピンブッシュ２８は、ピストンピン１０のためのストッパとして働き、かつピストン１４の所もしくはピストン１４内でのピストンピン１０の容易な組立てを可能にする。
ピストンピン１０は偏心エレメント２３を有し、この偏心エレメント２３は少なくとも実質的に直円柱の形で構成され、かつ連結領域２２に関して偏心配置されている。このことは、偏心エレメントの長手方向中心軸が、連結領域２２の同軸に互いに配置されたそれぞれの長手方向中心軸に対して垂直に移動されることを意味する。コネクティングロッド１６のスモールエンドにおいて少なくとも部分領域に収容されている偏心エレメント２３を介して、ピストンピン１０は、コネクティングロッド１６と関節状に接続されている。従って、ピストン１４はコネクティングロッド１６と関節状に接続されている。この関節状の接続故に、シリンダに関する内燃機関のシリンダ内に収容されたピストン１４の直進的相対運動は、回転軸を中心とするクランクシャフト１８の回転運動に変換されうる。

殊に図２で見て取れるように、矢印３０によって示された長手方向伸びを有するピストンピン１０は収容開口部３２を有し、この収容開口部３２は例えば貫通開口部として構成されている。その際、収容開口部３２は、ピストンピン１０の長手方向伸び（矢印３０）に対して少なくとも実質的に垂直に伸びている。

収容開口部３２中に、ロッキングエレメントがロックピン３４の形で収容される。ロックピン３４は、収容開口部３２中でピストンピン１０の長手方向伸びに対して垂直に導かれて、ピストンピン１０に関してスライド可能である。図３での概説において、ピストン機構１２の装置３６のピストンピン１０及びロックピン３４が少なくとも組み込まれていることが分かる。装置３６によって、ピストン機構１２に組み込まれた内燃機関のシリンダの圧縮比を可変調節することができる。

このために、装置３６は、更に制御エレメントを制御スライダ３８の形で含む。制御スライダ３８は、ピストン１４において保持され、ピストン１４に関して並びにピストンピン１０に関して２つのポジションの間でスライド可能である。その際、制御スライダ３８は、双方のポジションの間のみをスライド可能である。従って、制御スライダ３８はいわゆる双安定性制御ピストンである。

殊に図４及び５で示された制御スライダ３８の第１ポジションにおいて、制御スライダ３８は第１マグネットによって保持されている。その際、第１マグネットはピストン１４において配置されている。殊に図３、６及び７で示された第２ポジションにおいて、制御スライダ３８は、第２マグネットによって保持されていて、その際、第２マグネットもピストン１４において保持されている。殊に図９では、装置３６のスリーブ４４が見て取れ、このスリーブ４４中に制御スライダ３８がスライド可能に収容されている。

ピストンピン１０の長手方向伸びに対して少なくとも実質的に垂直に、その２つのポジションの間を制御スライダ３８がスライドすることにより、解放ポジションとロッキングポジションとの間のロックピン３４の運動が生じるか、又は避けられ、もしくはロックされうる。双方のポジション間での制御スライダ３８のスライドは、調整器、例えば電磁石によって又は油圧によって繰り返し行われうる。制御スライダ３８は、油圧によって有効にスライドされる。

図９〜１２によって明らかであるように、ピストン１４は、そのピストンスカート４０中に２つの互いに向かい合う貫通開口部４２を有する。貫通開口部４２は、ピストンスカート４０を、従ってピストン１４の外周側ジャケット面を完全に貫通する。貫通開口部に溝部４３が続いていて、この溝部４３はピストン１４の軸方向へ伸び、貫通開口部４２と接続されている。言い換えれば、溝部４３は貫通開口部４２に合流する。

図８ａ〜ｅにより、殊に、圧縮比の調整を見て取ることができる。シリンダ内でピストン１４が作動している間、付与エレメント（Ｂｅａｕｆｓｃｈｌａｇｕｎｇｓｅｌｅｍｅｎｔ）４６、例えばオイル噴射ノズルを介して、内燃機関の潤滑油が溝部４３及び貫通開口部４２中へ噴射される。このことにより、制御スライダ３８に、その前面から潤滑油が供給され、殊に圧力を伴って供給される。その際、潤滑油での制御は１５０°より上のクランクシャフト１８のクランク角で行われ、その際、付与、すなわち制御スライダ３８の制御は図８ｂによるクランクシャフト１８の回転位置において始まり、図８ｅによるクランクシャフト１８の更なる回転位置において終了する。潤滑油が供給された前面に向かい合う制御スライダ３８の他方の相当する前面には、潤滑油が供給されておらず、これは、例えば互いにロックされた切替バルブによって確実になる。制御スライダ３８の１つの前面に供給されることにより、制御スライダ３８は、潤滑油が供給されていない他の前面の方向へとスライドされる。図８ａ〜ｅには、オイル噴射ノズル４７も見て取ることができ、このオイル噴射ノズル４７によって、ピストン１４は潤滑油が噴射され、従って冷却されうる。

その際、付与エレメント４６はシリンダのシリンダ内壁中に配置されている。言い換えれば、付与もしくは制御スライダ３８の制御は、ピストン１４の外からシリンダ内壁を介して、従ってピストン１４の外から行われる。

その際、長穴として構成されうる溝部４３は、クランクシャフト１８の回転の間の、従ってシリンダ内でのピストン１４の直進運動の間の潤滑油の収容のために役立ち、かつ潤滑油を、貫通開口部４２へ、更には制御スライダ３８へと導く。

その際、制御スライダ３８は、内燃機関の潤滑油のいわゆるパイロット制御のために役立ち、この制御スライダ３８によって、ロックピン３４は、ロックピン３４の少なくとも１つの解放ポジションと少なくとも１つのロッキングポジションとの間で動かされる。

ロックピン３４の調整のための潤滑油は、クランクケースにおけるクランクシャフト１８のベアリング位置を介してクランクシャフト１８へ、及び対応するチャネルを介して更にコネクティングロッド１６へと行きわたる。コネクティングロッド１６によって、潤滑油は、ピストンピン１０の外周側に円周方向に完全に一周する第１溝部４８に流れる。第１溝部４８から、潤滑油は、少なくとも１つの対応する連結チャネルを介して、ピストンピン１０の第２溝部５０へと流れ、この第２溝部５０もピストンピン１０の円周方向に外周側に完全に一周して延びている。第２の溝部５０から、潤滑油は、ピストン１４中の対応するチャネル５６、５８に流れる。制御スライダ３８のポジションに応じて、潤滑油が第１のチャネル５６又は第２のチャネル５８へ貫流し、ロックピン３４に達し、このロックピン３４を動かすことができる。切替の際に制御スライダ３８において貫通開口部４２からしみ出た油は、冷却するために使用されうる。溝部４８、５０の接続チャネルは、ロックピンの背後で圧力形成を保障せねばならず、それゆえに不所望な外への漏れを生じない。

図５は、第１ポジションにおける制御スライダ３８を示す。ロックピン３４は、まずそのロッキングポジションにあり、そのポジションにおいてロックピン３４は、図５の紙面に関して右側溝部４３側でピストン１４と共働し、ピストン１４に関するピストンピン１０の回転を妨げる。つまり、ピストンピン１０は、コネクティングロッド１６のスモールエンドでのみ、コネクティングロッド１６に関する偏心エレメント２３の長手方向中心軸を中心にして回転されえ、従ってピストン１４はピストンピン１０を介してコネクティングロッド１６と関節状に接続されている。このために、ロックピン３４は、収容開口部３２中の部分領域に、及び右側溝部４３側に配置されたピストン１４の第１の収容部中の部分領域において収容される。

制御スライダ３８の第１ポジションにおいて、ピストン１４の第１チャネル５６に潤滑油が供給されうる。ピストン１４の第２チャネル５８への潤滑油の供給は、制御スライダ３８によって妨げられている。図５から分かるように、制御スライダ３８の第１ポジションで潤滑油は、コネクティングロッド１６から、溝部４８、５０を介して、右側第１チャネル５６中へと流れ、そこから更に、ピストンピン１０のこのポジションでロックピン３４の右側第１前面５２へと流れる。つまり、第１前面５２は潤滑油を供給される。潤滑油は、ロックピン３４に、ピストンピン１０の半径方向へ収容開口部３２中へと圧力をかけ、従ってそのロッキングポジションからその解放ポジションへと圧力をかける。

収容開口部３２中にばねエレメントが配置されていてよく、このばねエレメントを介して、ロックピン３４はピストンピン１０の所でばね力がかけられて保持されている。その際、ばね力は、ピストンピン１０の半径方向へ外へと向けられている。つまり、潤滑油は、ロックピン３４に、ばね力に反して、収容開口部３２中へと入れる圧力をかけ、かつ第１収容部から外へと押し出す圧力をかける。ロックピン３４が第１収容部から完全に動かされている場合、ロックピン３４はその解放ポジションにある。解放ポジションにおいて、ロックピン３４は、ピストン１４に対するピストンピン１０の相対回転をもはや妨げることができない。従って、ピストンピン１０は、コネクティングロッド１６のスモールエンドにおいて、コネクティングロッド１６に関して偏心エレメント２３の長手方向中心軸を中心にして回転し、並びに収容開口部２６中で、ピストン１４に関して連結領域２２のそれぞれの長手方向中心軸を中心にして回転されうる。

このような相対回転は、連結領域２２に関する偏心エレメント２３の偏心配置故に、例えば慣性力及び／又は遠心力及び／又はシリンダ中に蔓延しかつピストン１４に作用する圧力によって生じる。ピストン１４の圧縮工程において、ピストン１４は、回転軸２０の方向へ圧縮される。連結領域２２に関する偏心エレメント２３の偏心配置に基づいて、ピストン１４と回転軸との間の距離もしくはピストン１４とシリンダの燃焼室天井との間の距離が広げられ、このことにより、圧縮比（ε）が小さくなる。吸入工程の間、ピストン１４が回転軸から引き離されることにより、ピストン１４と回転軸２０との間の距離は広げられる。このことにより、それに反してより高い圧縮比が調節される。その際、ロックピン３４がその解放ポジションにある場合、ピストン１４を押し引きすることにより、ピストンピン１０とのピストン１４の接続を介して、ピストン１４に関するもしくはコネクティングロッド１６に関するピストンピン１０の回転がもたらされる。

ピストンピン１０は、１８０度、図５の紙面に関して左側に、すなわち反時計方向に回転する。収容開口部３２が貫通開口部として構成されている場合、潤滑油は、第１の右側チャネル５６を介して、ロックピン３４の第１前面５２に背を向ける第２前面５４に作用し、ばねエレメントのばね力と共に、半径方向に収容開口部３２から外へロックピン３４を押し出す圧力をかける。これによりロックピン３４はその解放ポジションから再びそのロッキングポジションへと動かされる。そうしてロックピン３４は図５の紙面に関して左側溝部４３側へピストンと共働し、その結果、ピストン１４に関するピストンピン１０の回転は再び妨げられる。ピストンピン１０はロックされている。

そのために、ロックピン３４は、例えば収容開口部３２中の部分領域に及び左側溝部４３側に配置されたピストン１４の第２収容部中の部分領域に収容されている。潤滑油は、ロックピン３４を動かすためだけでなく、これをロッキングポジションに固定するためにも使用され、従って固定機能も満たす。

出発状態から、制御スライダ３８がその第２ポジションへと動く（スライドする）と、右側第１チャネル５６への潤滑油の供給は終了する。次いで、左側第２チャネル５８に潤滑油が供給される。従って、潤滑油はコネクティングロッド１６から溝部４８、５０を介して左側第２チャネル５８へと流れ、そこから更に、ピストンピンの現行のポジションにおいて左側第１前面５２へと流れる。このことは、（もはや第２の前面５４ではなく）第１の前面５２が潤滑油を供給されていることを意味する。潤滑油は、ロックピン３４を、再びその解放ポジションへと押す。

こうして、ピストンピンは再び１８０度、今度は右へ、すなわち時計向きに回転しうる。これは、またもや能動的調節エレメントによってではなく、遠心力及び／又は慣性力及び／又は圧力によって実質的に受動的に起こる。

図７から見て取れるように、右への回転後に、再び第２の前面５４に、ただし今度は第２チャネル５８を介して潤滑油が供給される。このことにより、ロックピン３４は、ばね力と共に右側溝部４３側のそのロッキングポジションへと押され、潤滑油によって固定される。ピストンピン１０は再びロックされる。

このことは、制御スライダ３８のポジション及び収容開口部２６中へのピストンピン１０の回転位置に応じて、第１前面５２か又は第２前面５４に潤滑油が供給され、ロックピン３４が対応して動かされ（調整され）うるか、又はロックピン３４が固定され、これによって、ピストンピン１０はピストン１４の死点でロックされることを意味する。

制御スライダ３８によって、ピストンピン１０の２つのポジションを、従ってピストン機構１２によってシリンダの２つの互いに異なる圧縮比（圧縮比率）を示すことができることは明白である。制御スライダ３８のような少なくとも１つの更なる制御スライダが備えられていてよく、それにより、この更なる制御スライダによって、ピストンピン１０の更なる２つのポジション、従って更なる２つの圧縮比を示すことができる。更なる２つの圧縮比を示すために、ピストンピン１０は、例えばその２つの連結領域２２を介してそれぞれの偏心ブッシュの仲介下でピストンと連結されている。このことは、ピストン１４が偏心ブッシュを介してピストンピン１０に設置されていることを意味する。制御スライダ３８のスライドによるピストン１４に関するピストンピン１０の回転に応じて、ピストン１４に対する偏心ブッシュの相対回転は、更なる制御スライダによってもたらされえ、従って、このことにより、ピストン１４は回転軸２０に関して及び燃焼室天井に関して調整される。

特許文献１は、第１のピストン部分及び第２のピストン部分を備える、可変圧縮比を有する内燃機関のためのピストンを明らかにしている。これらのピストン部分は、圧力媒体、殊に圧力液を供給することが可能であり、その容量を変更可能な少なくとも１つのチャンバを構成して、相対的に互いに運動可能に接続されている。その際、少なくとも１つの切替可能なバルブ装置がピストンのピストンスカートの内側に配置されていて、このバルブ装置によって、第１チャンバ中の圧力媒体の容量を調節可能である。
特許文献２は、シリンダ中に少なくとも１つの往復するピストンを有する内燃機関のピストン運動学の変更のための装置を示していて、このピストンは、ピストンピンを介してコネクティングロッドと旋回可能に接続されていて、その際、ピストンピンは、ピストンの少なくとも１つのピストンピンベアリング中だけでなく、コネクティングロッドのコネクティングロッドベアリング中においても回転可能に設置されていて、その際、ピストンピンは、ピストンピンベアリング及び／又はコネクティングロッドベアリングの少なくとも１つのベアリング領域において偏心性を有し、かつその際、ピストンピンは回転装置によって回転可能である。回転装置が回転ばねによって形成され、ピストンピンが回転ばねの力に対して静止位置から少なくとも１つの圧力限界位置へと回転可能であることが予定されている。
更に、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７は、内燃機関におけるピストンとコネクティングロッドとの間の接続を示していて、その際、その接続は、少なくとも一部の長さ方向伸びにわたり偏心的に構成されたピストンピンからなる。ピストンピンの回転運動は内燃機関の圧縮比の変更を生じ、かつ切替可能なロッキングエレメントにより可能になるか、又は妨げられる。

ドイツ国特許出願公開第１０２００９０４５１７２号明細書 国際公開第２０１０／１２４９７１号明細書 欧州特許出願公開第２１９６３４号明細書 欧州特許出願公開第２９７９０４号明細書 米国特許第４６８７３４８号明細書 米国特許第５４２７１８５号明細書 ドイツ国特許出願公開第１０２００５０５５１９９号明細書

Claims (6)

1. 内燃機関の燃焼室の、殊にシリンダの圧縮比を可変調節するための方法であって、前記圧縮比は前記燃焼室に組み込まれたピストン（１４）の装置（３６）によって調節され、前記ピストン（１４）は、各連結領域（２２、２４）を介して前記ピストン（１４）と前記内燃機関のコネクティングロッド（１６）とを接続するためのピストンピン（１０）に接続される方法において、
   前記圧縮比を調節するために、前記ピストンに関して前記装置（３６）に組み込まれた前記ピストンピン（１０）の回転を生じ、前記ピストンピン（１０）は、少なくとも１つの偏心エレメント（２３）を備え、前記偏心エレメント（２３）は、前記ピストンピン（１０）の前記連結領域（２２）に関して偏心配置され、前記ピストンピン（１０）と前記コネクティングロッド（１６）とを接続することを特徴とする、方法。
2. 前記回転を生じるために、前記装置（３６）の、前記ピストンピン（１０）又は前記ピストンに保持された少なくとも１つのロッキングエレメント（３４）が、前記ピストンピン（１０）に関して及び前記ピストン（１４）に関して、回転を妨げるロッキングポジションから回転を可能にする解放ポジションへと動き、前記燃焼室内で動く前記ピストン（１４）の遠心力及び／又は慣性力故に、及び／又は前記燃焼室内の圧力故に、前記ピストン（１４）に関して前記ピストンピン（１０）の回転が起こることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記内燃機関のクランクシャフトが少なくとも部分領域に配置されているクランクケースの、前記燃焼室及び前記ピストンに関係するクランクルームが、少なくとも１つの調節エレメントによって、前記クランクルームに隣接する前記クランクケースの少なくとも１つの更なるスペースに対して密閉され、その際、前記調節エレメントが、第１ポジションから、前記第１ポジションに関し前記更なるスペースに対して前記クランクルームを密閉する第２ポジションへ調整されることを特徴とする、請求項２記載の方法。
4. 前記調節エレメントとして、前記クランクルーム内の潤滑油ガードが調整されることを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. 前記調節エレメントとして、前記第１ポジションでは前記クランクルームの換気口を少なくとも部分領域で開放し、かつ前記第１ポジションに対して前記第２ポジションでは前記換気口を少なくとも部分領域で閉じるバルブエレメントが調整されることを特徴とする、請求項３又は４のいずれかに記載の方法。
6. 前記クランクルーム内の圧力が限界値を超えると、殊に少なくとも１つのばねエレメントによるばね力負荷により、前記調節エレメントが前記第２ポジションから前記第１ポジションへ自動的に調整されることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の方法。

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