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

内燃機関の燃焼室の圧縮比を可変調節するための方法 Download PDF

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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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