JP4505170B2 - 往復動ピストンエンジンの動作を最適化するために圧縮比を変更するための方法と装置 - Google Patents
往復動ピストンエンジンの動作を最適化するために圧縮比を変更するための方法と装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に復動ピストンエンジンの圧縮比を絶えず最適化するための、反応性があってエネルギー消費が非常に少ない方法と装置に関する。本発明は、永続的に最大負荷では使用されないか、またはさまざまなオクタン価の、多数の燃料を使用するエンジンのエネルギー効率を向上させるために特に適切である。本発明は、非常に低い汚染レベルと両立可能で、特にシリンダが平形、またはＶ形または線形に配置されている往復動(alternatif)ピストンエンジンに適合する。本明細書において「圧縮比」という標示は、往復動ピストン内燃機関の幾何学的圧縮比を指す。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮比の連続的最適化は、燃料消費量と、エンジンが全負荷ではない場合の使用領域を狭める原因とを減らすため、および異なるオクタン価が種々の燃料を使用するエンジンのために適切である。
【０００３】
非常に低い負荷で使用される制御点火式エンジンにおける燃焼は、運転中に圧縮比が最適化されるとさらに完全になる。したがって一酸化炭素、炭化水素、および粒子の排出量はより少なくなる。
【０００４】
圧縮比の連続的最適化は、燃焼起剤と燃料との事前混合物の圧縮によって点火される運転様式にエンジンを維持するために適切である。特に特許ＷＯ９９４２７１８Ａに開示されている運転様式によれば、非常に低レベルの窒素酸化物の排出を予期することができる。
【０００５】
その上に、圧縮比の最適化は、排気ガス循環（ＥＧＲ）システムや窒素酸化物用触媒システムなどの、通常の窒素酸化物放出減少システムと両立する。
【０００６】
往復動ピストンエンジンの圧縮比を変更するためのさまざまな解決法は、従来の技術の一部をなしている。１つのシステムを下記に示す。
【０００７】
圧縮比を変更させるために知られている１つの解決法は、シリンダヘッドの中に１つの可動部品を配置することからなる。特許ＷＯ９９１３２０６Ａは、この一例を記載している。この部品の滑動を燃焼中にガスの前で保証しなければならない。不完全燃焼物を制限するために、間隙を最小に抑えなければならない。可動部品は、シリンダヘッドにおいてバルブによって場所を占め、燃焼室の形で参加する。
【０００８】
特許ＵＳＡ２７７０２２４は、連接された２つの部分に分かれたブロックを有し、このブロックが各ピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離を変更させることができる、エンジンを述べている。特許ＷＯ９３２３６６４Ａは、この形式の装置を制御するための解決法を開示している。エンジンユニットの２部分の分離応力が、圧縮比の低下およびエネルギーの蓄積のために利用される。次に、蓄積されたエネルギーは、エンジンの負荷が低下したときに圧縮比を増加するために利用される。運転のヒステリシスは駆動装置によって供給されるエネルギーによって制限される。エンジンユニットの構造は、エンジンユニットの連接された２つの部分の間における連結部の機械的耐性を保証するため、ならびに振動を最小限に抑えるように設計され、寸法決定されている。
【０００９】
特許ＷＯ９５２９３２９Ａは、各アームのヘッドに２つの偏心器を含む装置を開示している。これら２つの偏心器の角調整はエンジンの負荷によって決定され、各ピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離を変更することができる。
【００１０】
ある部類の解決法は、例えばアームの直線性を変更する１つの継手を加えて、アームの長さを変更することからなる。特許ＥＰ０５２０６３７Ａおよび特許ＤＥ１９５０２８２０Ａは、この類別の解決法に入れることができる。ピストンとクランク軸のクランクピンとの間の応力を伝達する追加の部品を、必要とされる信頼度を確実にするために設計して寸法決めを行わなければならない。
【００１１】
特に直列形(en ligne)エンジンに適合するもう１つの部類の解決法は、クランク軸の軸とシリンダヘッドとの間の距離を変更するために、クランク軸の軸受の上に取り付けられた偏心器を含む。特許ＦＲ２６６９６７６Ａ、ＵＳ−Ａ−１８７２８５６、ＵＳ−Ａ−４７３８２３０、ＤＥ−Ａ−３６０１５２８は、この部類に入れることができる装置を開示している。クランク軸の軸受の剛性は必要とされる寿命と両立するはずである。特許ＤＥ２９７１９３４３Ｕは、クランク軸の伝動装置とのアラインメントを保証するための装置を開示している。クランク軸の先に取り付けられたピニオンが、エンジンのフライホイールに取り付けられた内部歯車とかみ合う。この歯車の歯は、クランク軸の回転振動様式に耐え、運転に必要な寿命と静かさを保証するものでなければならない。
【００１２】
特許ＷＯ９１１００５１Ａは、各アームの支持部とクランク軸の対応するクランクピンとの間に置かれた偏心器であって、その角調整が歯車によって得られる偏心器を説明している。これらの歯車は、必要な寿命と運転の静かさを保証するために設計され実現されるべきである。
【００１３】
特許ＪＰ７５２７／９０、ＪＰ７５２８／９０、ＪＰ１２５１６６／９０、およびＥＰ０４３８１２１Ａ１は、各アームの頂部または支持部に取り付けられた偏心器を取り扱っており、その角位置は油圧によって動かされ、取外し可能な指状部によって安定化される。この指状部は必要とされる信頼度と寿命を確実にするために設計して寸法決めを行わなければならない。この装置は圧縮比の離散的調整を可能にする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特にシリンダが扇形、Ｖ形、または平形に配置されたエンジンのための、構造によって決定される範囲の中で圧縮比を連続的に最適化するための方法と装置を対象とする。本発明は、必要な技術に関して、シリンダヘッド、エンジンユニット、クランク軸、およびこれらの伝動装置との連結部のための産業界で利用される実際の技術と両立するという利点がある。また本発明は、この実施に関して、往復動ピストンエンジンに関してすでに使いこなされ信頼されている技術に類似の技術の利用を可能にするという利点を有する。本発明による特定の実施形態は、本説明において後で述べる他の利点を有する。
【００１５】
本発明は、クランク軸によって動かされる往復動ピストン式内燃機関に適用される。これらのエンジンの各々は、１つまたは複数の燃焼室と１つの金属カバーを含む。金属カバーは、本説明および請求項のためには、１つまたは複数の燃焼室とクランク軸の軸受の固定部分との間の連結を確実にする部品（または部品の堅固なアセンブリ）として定義される。クランク軸のピンの回転軸はクランク軸の軸と呼ばれる。またこれらのエンジンは、別々のまたは金属カバーと単一鋳型で鋳た１つ（または複数）のシリンダヘッドを含む。各ピストンは、特にピストン軸、アーム、および偏心器によってクランク軸のクランクピンに連結されている。この偏心器は、アームの支持部と同じ燃焼室に対応するクランク軸のクランクピンとの間に存在する。これら偏心器の１つの金属カバーに対する角調整は、対応する燃焼室の圧縮比の変化を引き起こす。本発明の説明および請求項のためには、ピストンは、このピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離が最小のときに、クランク軸の各完全回転の上死点にある。
【００１６】
本発明による方法は、すぐれた運転および実現の可能性と両立する許容範囲に含まれる可能な偏差を伴って、下記の機能を実施して各燃焼室の圧縮比を変更することからなり、これらの機能は、
クランク軸の軸に直交する一平面において点を変位すること、
クランク軸の軸に直交する一平面において幾何軸を維持すること、およびこの幾何軸を、前の段落で述べた点の投影と、この幾何軸の回転平面との交差点のまわりに連結すること、
クランク軸の軸にやはり直交する平面の中に含まれる別の幾何軸を選択し、ピストンが上死点にあるときの幾何軸の方向と最初の段落で述べた点の変位方向とがはっきり違うように、前記２つの幾何軸間の平行性と固定距離を維持すること、
前の段落で述べた選択対象の幾何軸と、アームの支持部とクランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器との間で、固定した相対位置を維持することである。
【００１７】
下記に定義する語彙は、本説明において今後は、前のパラグラフで述べた本発明による方法の点、平面、および幾何軸を示すために使用される。すなわち、
クランク軸の軸に直交する平面の中にある点を、移動点と呼ぶ。
【００１８】
移動点が変位するクランク軸に直交する平面を、移動点の平面と呼ぶ。
【００１９】
本発明による方法において定義される第１幾何軸を、連接軸と呼ぶ。
【００２０】
移動点の投影を含むクランク軸の軸に直交する平面であって、連接軸を連結して、中に連接軸を維持される平面を、投影平面と呼ぶ。
【００２１】
投影平面上における移動点の投影を、連接点と呼ぶ。
【００２２】
本発明による方法において定義する第２幾何軸を、偏心器に固定された軸と呼ぶ。
【００２３】
偏心器に固定された軸を含むクランク軸の軸に直交する平面を、レバー平面と呼ぶ。
【００２４】
複数の燃焼室を有するエンジンのために、本発明による方法は、圧縮比の変更が模索される各燃焼室に適用される。
【００２５】
本発明による方法は、後述の７つのパラグラフを読むことによって、さらによく理解されよう。これらの７つのパラグラフは、エンジンの単一燃焼室の圧縮比を変更するための、本発明による方法に関するものである。
【００２６】
本発明による実施形態は、本方法において述べた正確な幾何学的特性を目指すものである。しかし、すべての実施形態は、目指す正確な値に対して偏差を伴って作られる。正確な幾何学的特性に対するこれらの可能な偏差は、本方法による実施形態の可能性と両立する許容範囲の中に含まれ、エンジンのすぐれた運転を可能にする。
【００２７】
移動点の平面、投影平面、およびレバー平面は、クランク軸の軸に対して定義される。ところで、クランク軸とその軸は、金属カバーに対する軸方向移転の可能性を持たない。したがって、移動点の平面、投影平面、およびレバー平面は、金属カバーに対して常に同じ位置を有する。連接軸、偏心器に固定された軸、移動点、および連接点の変位は、金属カバーに対する相対変位である。
【００２８】
連接軸および偏心器に固定された軸は、平行に維持され、互いに等距離である。２つの軸の各々は、クランク軸の軸に直交する平面の中に含まれている。これら２つの軸のいずれも、本発明による方法の実施中に平面を変えない。これらの特性は特に、下記に列挙する良好な運転と実施可能性と両立する可能な偏差を伴う実施において得られる結果を有する。すなわち、
連接軸と偏心器に固定された軸とは同じ方向を有する。
【００２９】
連接軸の変位はすべて、投影平面の中においてのみ可能である。
【００３０】
偏心器に固定された軸の変位はすべて、レバー平面の中においてのみ可能である。
【００３１】
連接軸のそれ自体と直角な成分を伴う並進はすべて、この成分によって偏心器に固定された軸を動かす。
【００３２】
偏心器に固定された軸のそれ自体と直角な成分を伴う並進はすべて、この成分を伴う連接軸の並進を引き起こす。
【００３３】
連接軸の、連結点のまわりの回転はすべて、レバー平面上における連結点に直交する投影のまわりの、偏心器に固定された軸の等角回転を引き起こす。
【００３４】
偏心器に固定された軸の、クランク軸の対応するクランクピン軸のまわりの回転はすべて、連接軸の同一回転を引き起こす。
【００３５】
連接軸と偏心器に固定された軸とのこれら自体に対する相対的並進は、本発明による方法によっては禁止も要求もされず、したがって、実施形態がこの段落で述べた並進を可能にするか、または実施形態が可能にしないかの２つの場合が可能である。
【００３６】
したがって本発明による方法は、運転が連結点とクランク軸の対応するクランクピン軸との間の距離の変化を誘発する、前記の装置と両立する。
【００３７】
また本発明による方法は、連結点とクランク軸の対応するクランクピン軸との間の距離の変化を可能にしない装置とも両立する。
【００３８】
そのクランクピンにおける偏心器の角調整は、偏心器に固定された軸と連接軸との金属カバーに対する角調整に依存する。移動点の平面における移動点の２つの違った位置において、これら２つの違った位置の間の方向は、ピストンが上死点にあるときに連接軸と偏心器に固定された軸との方向に平行ではなく、連接軸、偏心器に固定された軸、および偏心器の金属カバーに対する２つの異なる角調整に相当する。これら２つの角調整には、これら２つの角調整がクランク軸の軸とアームの支持部軸との間の同じ距離に対応する特定の場合を除いて、２つの異なる圧縮比が対応する。
【００３９】
このパラグラフでは、限定されない例示として提供する本発明による方法の、いくつかの特定の適用例を列挙する。第１に、移動点と連結点は、クランク軸の軸に直角の同じ平面内にある。第２に、移動点は連結点と混同される。これら２つの特定の適用例については、移動点の平面は投影平面と混同される。第３に、連接軸と偏心器に固定された軸とは、クランク軸の軸に直角の同じ平面内にある。第４に、連接軸と偏心器に固定された軸とは混同される。最後２つの特定の適用例については、投影平面とレバー平面とは混同される。上記特定の適用例の間における可能な組合せが、本発明による方法の適用を構成する。
【００４０】
別の１つの特徴によれば、移動点は、移動点の平面に平行および直角の成分をもって変位する点によって並進される。
【００４１】
別の１つの特徴によれば、本発明による方法はまた、エンジン運転制御の最適値計算の電子装置、エンジンの運転を特徴付ける物理量を測定するためのセンサ、エンジンの運転の制御を上記の計算装置によって計算された値に調整するための装置を含む、内燃熱機関にも適用される。この方法は、エンジンの運転中に実施される３つの段階を含み、第１段階は、このエンジンの運転を特徴付ける物理量を測定することからなり、これらの物理量には圧縮比が含まれ、第２段階は、第１段階において測定された物理量、エネルギー効率を最大限にして汚染排出物を最低限にするためのエンジン制御パラメータの最適値に応じて計算することからなり、これらの制御パラメータには圧縮比が含まれ、第３段階は、各シリンダのために下記の機能を実施することからなる。すなわち、
クランク軸の軸に直交する平面内で１つの点を変位させること、
クランク軸の軸に直交する一平面において幾何軸を維持すること、およびこの幾何軸を、前の段落で述べた点の投影と、この幾何軸の回転平面との交差点のまわりに連結すること、
クランク軸の軸にやはり直交する一平面の中に含まれる別の幾何軸を選択し、ピストンが上死点にあるときの幾何軸の方向とこの第３段階の最初の段落で述べた点の変位方向とがはっきり違うように、前記２つの幾何軸間の平行性と固定距離を維持すること、
前の段落で述べた選択対象の幾何軸と、アームの支持部とクランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器との間で、固定した相対位置を維持すること、
圧縮比を第２段階で計算された最適値に向けるために、この第３段階の第１段落で述べた点の変位を規制することである。
【００４２】
前のパラグラフに記載した方法の別の特徴について、圧縮比が、この圧縮比の計算を可能にする物理量の測定、例えば連結点の変位の測定を通じて測定される。この方法によって測定されるその他の物理量は、往復動ピストン式内燃機関の操作のために通常計算に入れる物理量の一部をなす。圧縮比とは別の、エネルギー効率を最大限にして汚染排出物を最低限にするためのエンジンの制御パラメータは、往復動ピストン式内燃機関の操作のために通常使用される制御パラメータの一部をなす。
【００４３】
本発明の別の特徴によれば、上述の方法は、一方では、第２段階における計算、すなわち第１段階において測定されるエンジンの運転を特徴付ける物理量の値、特に圧縮比に応じて、燃焼のために許容される空気と燃料の量、ならびに燃焼始動角によって、また他方では、許容空気量、許容燃料量、燃焼始動角を、特に圧縮比に応じてこの３つの制御パラメータの値を第２段階において計算される値へ収束させるために、これら３つの制御パラメータの値を得るための装置の第３段階における制御によって補足される。
【００４４】
低い負荷のために許容される空気量の調合はいくつもの利点を示す。燃焼後の温度をさらに低くすることができ、したがって機械的寿命、エネルギー効率、および窒素酸化物の排出に対する対策を改善することができる。これはまた、エンジンを燃焼基剤と燃料との事前混合物の圧縮による点火作動様式に維持するために適したパラメータである。吸気バルブの調整によって得られる許容空気調合は、負荷損失を許容量に限定するために適していることに留意されたい。
【００４５】
各アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する偏心器を有する、主クランク軸によって動かされる往復動ピストン内燃機関に組み込まれた、本発明による装置は、各アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器がロッドを用いて方向付けられ、ロッドの方向はピボットの上につながっていることを特徴とする。
【００４６】
本発明による装置の相補的特徴の第１リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドは偏心器に連動し、このロッドの一部は、ピボット軸に連接された部品内を滑動する。このピボットは、スライダ上に、もしくは平衡装置の連接されたアーム上に固定また連接される。スライダまたは平衡装置は、ガイドシステムによってガイドされ、位置が制御される。アセンブリは、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッドの滑動部分の軸は、主要クランクピン軸に垂直な平面内にあり、連接されたピボット、スライダまたはアームの移動は、主クランク軸の軸に垂直な平面内で行われ、ピボット軸は、主クランク軸の軸に平行である。
【００４７】
本発明による装置の相補的特徴の第２リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドの一部は、偏心器に連動された部品内を滑動する。この滑動するロッドはまた、ピボット軸に連接された部品と連動する。このピボットは、スライダ上に、もしくは平衡装置の連接されたアーム上に固定または連接される。スライダまたは平衡装置は、ガイドシステムによってガイドされ、位置が制御される。アセンブリは、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッドの滑動部分の軸は、主クランク軸に垂直な平面内にあり、連接されたピボット、スライダまたはアームの移動は、主要クランクピン軸に垂直な平面内で行われ、ピボット軸は主要クランクピン軸に平行である。
【００４８】
本発明による装置の相補的特徴の第３リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドは、偏心器と、ピボット軸によって連接された部品とに連動する。このピボットは、平衡装置の連接されたアーム上に固定される。アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する偏心器に連動するロッドを方向付けすることができる平衡装置の連接されたあらゆるピボットと、あらゆるアームで形成されたアセンブリは、配向クランク軸を形成するために配置される。偏心器に連動するロッドの方向を連接調整する各ピボットは、この配向クランク軸のクランクピンを形成し、対応する平衡装置の連接された各アームは、このクランクピンをこの配向クランク軸の対応するジャーナルに接続するレバーを形成する。配向クランク軸は、ガイドシステムによってガイドされ、方向付けられる。このガイドシステムは、金属カバーに対して固定する軸に連接され、位置が制御されるシャーシを有する。配向クランク軸の軸受の固定部分は、この連接されたシャーシに連動する。ガイドシステムおよび配向クランク軸は、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。
【００４９】
シャーシの連接軸は主クランク軸の軸と同一視される。
【００５０】
各ピボットと配向クランク軸の軸は主クランク軸の軸に平行である。
【００５１】
各ピボットの移動は、主クランク軸の軸に垂直な平面に沿って行われる。
【００５２】
配向クランク軸の各クランクピンのレバーの長さは、主クランク軸に属する対応するクランクピンのレバーの長さに等しい。
【００５３】
配向クランク軸は、主クランク軸に回転するように結び付けられ、その結果これら２つのクランク軸のクランクピンレバーは常に平行になる。
【００５４】
本発明による装置の構造の変形形態によれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器は、方向が玉継手上で連接調整されるロッドを用いて方向付けされる。前述の他の特徴は不変である。
【００５５】
本発明による装置、または先のパラグラフに述べた、前記の相補的特徴の３つのリストのいずれか１つに関連したその構造の変形形態は、本発明による方法のあらゆる規定に合致している。実際に、先に規定されたガイドシステム、ピボットまたは玉継手、スライダまたは平衡装置は、可動点、連接点、可動点の平面および投影平面について本発明による方法において説明された特徴に合致している。ピボットまたは玉継手は、連接点を形成し、その移動およびスライダまたは平衡装置の連接された各アームの移動は、主クランク軸の軸に対する垂直平面を形成する。これらの平面は、投影平面と可動点の平面の画定に対応する。スライダおよび平衡装置の複数の点は、可動点の画定に対応する。投影平面上のロッドの方向の突出は、連接された軸の画定に対応する。主クランク軸の回転中の偏心器の何らかの点の移動は、レバーの平面の画定に対応する平面を画定する。レバーの平面におけるロッドの方向の突出は、偏心器に固定された軸の画定に対応する。
【００５６】
本発明の相補的特徴の第４のリストによれば、エンジンは電子計算機を備える。アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、スライダまたは連接アームの位置が、特に、エンジンの機械的構造によって画定された可能性を考慮することによって、電子計算機によって計算される。このパラグラフで述べられた特徴の第４のリストは、単独で、または先述の他の３つの相補的特徴リストのいずれか１つと結び付いて、本発明による装置またはその構造の変形形態を補うことができる。
【００５７】
他の特徴によれば、駆動装置は、圧縮比を変えるのに協力するために、排気ガスのエンタルピーの一部を使用する。
【００５８】
他の特徴によれば、本発明による装置は、上述の変形形態のいずれか１つにおいて、先のパラグラフに述べられた特徴を組み込む。
【００５９】
排気ガスのエンタルピーの一部の使用は、エネルギー効率を改善することができるように、圧縮比を変える装置を駆動するために、マフラによるエネルギーの損失を減少させることができるという利点を有する。
【００６０】
他の特徴によれば、排気ガスによって供給された少なく１つのタービンは、エンジンの圧縮比を変更するために使用される。
【００６１】
他の特徴によれば、本発明による装置は、上述の変形形態のいずれか１つにおいて、先のパラグラフにおいて述べられた特徴を組み入れる。
【００６２】
他の特徴によれば、油圧式駆動装置は、圧縮率変更装置を駆動することができる。
【００６３】
他の特徴によれば、ガス式ジャッキは、エンジンの圧縮比を変更するために油圧を供給するように、ブースタジャッキに働きかける。こうした設計は、ガス式駆動装置を取り付けるためにより大きな選択肢を与える。
【００６４】
本発明の他の特徴によれば、アームの支持部と主クランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器は、１つまたは複数の指状部に連動しており、このまたはこれらの指状部はすべて、偏心器の連結平面によって画定される半空間の方を向いており、この平面はクランクの軸を含んでいる。
【００６５】
こうした設計が、質量と寸法を最小化させることを可能にする。
【００６６】
本発明の他の特徴によれば、２つの偏心器は角度的なずれを伴って連動し、その結果、それらの内径の軸が同一視される。
【００６７】
こうした設計は、主クランク軸の同一クランクピンに連結された２つのシリンダの圧縮比を変更することが可能である。
【００６８】
純粋に例示的なものとして与えられた好ましいいくつかの実施形態についての以下の説明によって本発明がよりよく理解されるだろう。この説明では添付の図面を参照する。
【００６９】
【発明の実施の形態】
図１は、往復動ピストンエンジンの主クランク軸（４）のクランクピン（５）に取り付けらた偏心器（８）が位置するアームの支持部（６）を示している。主クランク軸（４）のレバーアーム（３）は、クランクピン（５）をジャーナル（２）に接続する。図１の他のエレメントは、本発明による方法の規定に従って構成される。平面（７）、（９）、（１０）は、主クランク軸（４）の軸（１）に対して垂直に位置決めされる。主クランク軸（４）の軸（１）に対して並進の可能性はない。それらは、それぞれ、レバー平面（７）、連接平面（９）、可動点の移動平面（１０）を示している。点（１２）は、可動点（１０）平面内に置かれる。この点が可動点（１２）を表している。連接平面（９）における方向（１３）に沿った可動点（１２）の突出が点（１４）を定義する。この点が連接点（１４）を表している。幾何学軸（１５）は、実線（１１）で表された連接点（１４）から定められた距離における連接平面（９）内に含まれる。幾何学軸（１５）は、連接点（１４）のまわりに連接される。この幾何学軸（１５）は、連接された軸（１５）を表している。幾何学軸（１６）は、レバー平面（７）内に含まれる。それは連接された軸（１５）に対して平行であり、偏心器（１６）に固定される。幾何学軸（１６）は、偏心器（１６）に固定された軸を表している。連接された軸（１５）とのその距離は、運転中一定でなければ成らない。このパラグラフに述べられている幾何学的特徴は、実施の可能性と方法に従う良好な運転と相容性を有する偏差内に含まれる偏差とともにこの方法による運転中、維持される。
【００７０】
運転中、可動点（１２）が連接された軸（１５）の方向とは別の方向内に移動すると、その移動は可動点平面（１０）内で行われ、連接平面（９）内で連接点（１４）を駆動する。連接点（１４）のこの移動は、それ自体に放射状の構成部品に従って連接された軸（１５）を移動させる。連接された軸（１５）は偏心器（８）に固定された軸から一定の距離にあり、平行である。したがって、連接された軸（１５）と偏心器に固定された軸（１６）は、連接点（１４）のまわりと主クランク軸（４）のクランクピン（５）のまわりを軸回転する。したがって、連接された軸（１５）の方向とは別の方向に従う可動点（１２）の移動は、偏心器（８）の角度調整の変更を引き起こす。
【００７１】
可動点（１２）の別々の２つの位置において、連接された軸（１５）と偏心器（１６）に固定された軸の方向に平行でないこれら２つの位置間の方向は、これら２つの位置には、主クランク軸（４）の軸（１）とアーム（６）の支持部の軸との間の距離を変えないという特別な場合を除き、対応する燃焼室とは異なる２つの圧縮比が対応している。
【００７２】
この方法と装置が使用されるエンジン（２０）は、少なくとも１つのシリンダヘッド（２１）、（２１ａ）、（２１ｂ）と燃焼室、主クランク軸（４）、１つまたは複数の燃焼室を主クランク軸（４）の軸受（５１）の固定部分に連動させる金属カバー（２４）を有する。本発明による装置は、ピストン（２２）、（２２ａ）と、ジャケット（２３）、（２３ａ）、（２３ｂ）、アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）、主クランク軸（４）のクランクピン（５）とアームの支持部（６）、（６ａ）、（６ｂ）との間に固定された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を備える各燃焼室の圧縮比を変更することができる。
【００７３】
本発明を実施するための好ましい方法が、図８および１４に示されている。圧縮比の改良装置によって、ステアリングがピボット（２９）に連接されるロッド（３５）を用いてエンジン（２０）の主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）とアームの支持部（６）、（６ａ）、（６ｂ）との間に位置する各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を配向させることができる。ロッド（３５）は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）と、フランジ（５０）と、指状部（９０）とに連動する。この指状部（９０）は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する平面（１１０）によって画定される半空間に向かって配向され、この平面は主クランク軸（４）のクランクピン（５）の軸を含む。ロッド（３５）はピボット（２９）に固定された連接部品（３０）内を滑動する。図８において点線の円で表されているピボット（２９）は、平衡装置（３９）の連接されたアーム内に連接される。平衡装置（３９）のガイドシステムは、図８において点線の円で表されたピボット軸（３８）を有する。平衡装置（３９）は、運転中、このピボット軸（３８）のまわりを軸回転する。ピボット軸（３８）の位置は、エンジンの可動部（２０）を妨害することのない運転を可能にする。アセンブリは、装置とエンジンの実施の可能性ならびに良好な運転との相容性を有する偏差内に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッド（３５）の滑動部分の軸は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直なレバー平面（７）内にあり、ピボット（２９）および平衡装置の連接されたアーム（３９）の移動は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な可動点の移動平面（１０）と投影平面（９）で行われ、ピボット軸（２９）は、主クランク軸（４）の軸（１）に平行である。平衡装置（３９）の連接されたアームは、以下に述べる装置によって位置が制御される。歯車は、平衡装置（３９）の連接されたアームのいずれか一方に固体される。平衡装置（３９）の他のアームは、横断ステー（３１）によってこの歯車に回転するように連動される。前述の歯車は、ねじ（３２）を噛み合わせる。ねじ（３２）は金属カバー（２４）内に回転するようにガイドされ、２つの減速機（２７）および（８０）を介して２つのタービン（２６）と（８１）に回転するように連結される。２つのタービン（２６）と（８１）の取り付け方向は、２つのタービンの一方（２６）が、他方のタービン（８１）によって与えられる回転トルクと逆方向の回転トルクをねじ（３２）に与えるように作られる。これらの２つのタービン（２６）および（８１）は、ここには図示されていない制御されたバルブおよびパイプによってエンジン（２０）の排気ガスを供給される。これらのバルブは、エンジン（２０）の計算機によって計算された値に向かって圧縮比を収束させることができるように、その計算機によって誘導される。
【００７４】
図８は、シリンダがＶ型に配置されたエンジンに適用された本発明を実施するための好ましい方法を示している。本発明を実施するためのこの好ましい方法はまた、シリンダが直列形(en ligne)に、もしくは対向形に、あるいは複数のＶ形に配置されるエンジンにも適用される。図３は、直列形エンジンについて、ピボット（２９）に連接された偏心器（８）に連動するロッドを有する偏心器（８）の配向装置を有し、このピボット（２９）は、平衡装置（３９）のレバーアーム上に連接される。可動部は釣合おもり（２５）によって平衡を保たれる。
【００７５】
この方法と合致した各ピボット（２９）をガイドする他の方法は、スライダ（２８）内に各ピボット（２９）を連接させる、もしくはスライダ（２８）内に各ピボット（２９）を固定させるというものである。各スライダ（２８）のガイドシステムは、例えば、ガイド方向が、投影平面（９）と、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な可動点の平面（１０）内に含まれる、直線的ガイド（３３）を有する。ピボット（２９）のガイドを実施するためのこの他の方法は、図２および９に示されている。図９は、対向シリンダ型エンジンに関するものである。ロッド（３５）は、偏心器（８ａ）に連動し、玉継手（９１）上に連接される。玉継手（９１）はスライダ（２８）内をガイドされる。
【００７６】
複数のシリンダ（２３）と、複数のスライダ（２８）を伴う圧縮比の変更装置とを備えたエンジン（２０）の駆動装置の数を制限する方法は、スライダ（２８）を横断ステー（３１）によって互いに結び付けるというものである。２つのスライダ（２８）は各々、１本のねじ（３２）によって駆動される。それらの２本のねじ（３２）は、すべてのスライダ（２８）について同じ移動を得ることができるように、連鎖によって結び付けられる。
【００７７】
ロッド（３５）とともに偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を方向付けるための他の方法は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する角度配向部品（７０）の中ぐり部内でロッド（３５）を滑動させ、このロッド（３５）を、運転中にピボット軸（２９）上を軸回転する連接された部品（６１）に固定するというものである。図７はこの構造を示している。
【００７８】
本発明を実施するための他の方法が図６に示されている。アームの支持部（６）と主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）との間に置かれた各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）について、ロッド（３５）は偏心器（８）と、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の軸上に回転するようにガイドされた連接部品（６１）に連動する。ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）は、配向クランク軸のクランクピンを構成する。この配向クランク軸は、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）で形成され、レバー（４１）は、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）を、この主クランク軸に対応するジャーナル（４２）につなぐ。配向クランク軸は、主クランク軸（４）の軸と同一視される軸のまわりに連接されたシャーシ（６０）を有するガイドシステムによって、ガイドされ、方向付けされる。配向主クランク軸の軸受は、シャーシ（６０）に固定される。ガイドシステムおよび配向クランク軸は、運転中、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差内の幾何学的特徴を遵守できるように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の移動は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な平面（９）内で行われ、各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）および配向クランク軸の軸（１）は、主クランク軸（４）の軸（１）に平行で、シャーシの連接軸は、主クランク軸（４）の軸（１）と同一視され、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）を構成する配向クランク軸の各クランクピンのレバー（４１）の長さは、主クランク軸（４）に属する対応するクランクピン（５）のレバー（３）の長さに等しく、配向クランク軸は、主クランク軸（４）に回転するように結び付けられ、その結果、同一の燃焼室に対応するこれら２つのクランク軸のクランクピンのレバー（４１）および（３）は常に平行になり、この特徴は、主クランク軸（４）と配向クランク軸が各々、１２０度ずれた３本のレバー（４１）と（３）を有することによって得られる。３本のピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）は図６に部分的に示されている。
【００７９】
上述のピボット（２９）、（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）をガイドするあらゆる方法について、スライダ（２８）もしくは、平衡装置の連接されたアーム（３９）もしくは、シャーシ（２６）は、エンジンの計算機によって誘導されたブレーキ（３４）と減速機（２７）とを介して、ただ１つのタービン（２６）に連結されたねじ（３２）によって駆動することができる。ねじ（３２）のピッチは、機械的な駆動が可逆的となるようなものである。タービン（２６）の取り付け方向によって、圧縮比を増大させることができる。偏心器へのアームの推力が、圧縮比の減少を引き起こす。ブレーキ（３４）は、圧縮比の変更方向を制御する、またはその変更を停止させることを可能にする。このパラグラフに述べられた構造は、図２、３、６、７に示されている。
【００８０】
図９に示されている圧縮比の変更メカニズムは、油圧式ジャッキ（９３）によって駆動される。この油圧ジャッキは、パイプ（５５）および（５６）によって供給される。これはまた、ロッド（９２）を介してスライダ（２８）に結び付けられる。
【００８１】
図４および５は、本発明を実施するための他の方法を示している。アームの支持部（６）と主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）との間に置かれた各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）について、ロッド（３５）は、偏心器（８）に連動し、ピボット（２９）上をガイドされる連接部品（３０）内を滑動する。ピボット（２９）は、配向クランク軸のクランクピンを構成する。この配向クランク軸は、ピボット（２９）と、ピボット（２９）をこの配向クランク軸の対応するジャーナル（４２）につなぐレバー（４１）とで形成される。この配向クランク軸は、固定部分が金属カバー（２４）に連動する軸受（４３）内をガイドされる。この配向クランク軸は、ここには図示されていない刻み目付きベルトと、同じ直径および同数の歯を有する２つの滑車（５３）および（５７）とによって主クランク軸（４）に回転するように結び付けられる。主クランク軸（４）に対する配向クランク軸の角度調整は、可変調整装置（５４）によって、運転中に変更可能である。可変調整装置（５４）は、油圧式で駆動される。この装置はパイプ（５５）および（５６）によって流体を供給される。
【００８２】
油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）は、図面には図示されていない油圧式ポンプによって流体を供給されることができる。
【００８３】
油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）に圧力下で液体を供給するための他の方法は、図１０に示されている。ガス式ジャッキ（１０３）は、ブースタジャッキ（１０６）を駆動する。ガス式ジャッキ（１０３）のチャンバ（１０２ａ）、（１０２ｂ）の入り口側パイプ（１００ａ）、（１００ｂ）は、バルブ（１０１ａ）、（１０１ｂ）によって制御され、排気ガスが供給される。出口のパイプ（１０５ａ）、（１０５ｂ）は、バルブ（１０４ａ）、（１０４ｂ）によって制御され、戸外につながっている。ブースタジャッキ（１０６）の２つのチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）の各々は、一方にバルブ（１０８ｃ）、（１０８ｂ）を備え、他方にバルブ（１０８ａ）、（１０８ｄ）と逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）とを備えた平行な２本の分岐部を介して、油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）の供給用の油圧パイプ（５５）または（５６）につなげられる。この逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）は、ブースタジャッキ（１０６）に向かう対応する分岐部内で液体の流れを止める。このようにして、逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）と直列でない２つのバルブ（１０８ｃ）、（１０８ｂ）のいずれか一方が閉鎖され、他の３つの油圧バルブが開放されている場合には、ブースタピストンの唯一可能な移動は、閉鎖されたバルブ（１０８ｃ）または（１０８ｂ）につなげられたチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）の容積を減少させる移動である。したがって、こうした構造から、圧縮比の変更方向を容易に制御すると同時に、排気ガスを利用することが可能になる。
【００８４】
他の特徴によれば、ブースタ（１０６）の２つのチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）はまた、２つの逆止弁（１０９ｃ）、（１０９ｄ）を介して油圧タンクにつなげられる。これら２つの逆止弁（１０９ｃ）、（１０９ｄ）の取り付け方向によって、油圧タンクからブースタ（１０６）に向けての液体の流れのみが可能になる。こうした取り付け方法は、オイルタンクの容量の限界内で、漏れがあった場合にはブースタを満たすことを可能にする。
【００８５】
ガス式ジャッキ（１０３）とブースタジャッキ（１０６）で構成されたアセンブリの構造の変形形態によって、ガス式ジャッキ（１０３）の出口側パイプ（１０５ａ）、（１０５ｂ）は、エンジン（２０）の吸気部分に接続される。この変形形態は図面には示されていない。
【００８６】
偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）は２つの半型（１２１）および（１２２）で形成される。図１１から１４に示されているこの構造によって取付けが容易になる。
【００８７】
図１１および１２は、ロッド（３５）と偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）との間の剛性連結部分を示している。ロッド（３５）と偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）との間のこの剛性連結部分は、プレート（５２）と、１つまたは複数の指状部（３５）と１つまたは複数のフランジ（５０）を備える。プレート（５２）は、ロッド（３５）と１つまたは複数の指状部（９０）との間でインターフェイスを形成する。１つまたは複数の指状部（９０）は、フランジ（５０）によって延長される。これらの部品がエンジン（２０）上に組み立てられると、１つまたは複数の指状部（９０）は、アームのキャップの寸法の外に突出し、プレート（５２）とつなげられ、１つまたは複数のフランジ（５０）は、アーム６の支持部またはアーム６のキャップの厚みの中に部分的にまたは全体が組み込まれ、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）につなげられる。
【００８８】
偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）にロッド（３５）を固定する好ましい方法によれば、フランジ（５０）に連動する１つまたは複数の指状部（９０）はすべて、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する平面（１１０）によって画定された半空間に向かって方向付けられ、この平面は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の内径の軸（１２０）を含む。この半空間は、図１１では長方形（１１１）によって示されている。偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の内径の軸（１２０）は、それらの部品がエンジン（２０）上で組み立てられると、主クランク軸（４）のクランクピン（５）の軸と同一視される。
【００８９】
図１２から１４には、連結された２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）間の連結部とロッド（３５）とを構成する複数の方法が示されている。図（１２）においては、フランジ（５０）は、２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）を隔てる。図１３および１４においては、２つのフランジ（５０）は、ロッド（３５）のもっとも近くの半型（１２２）上に、取り外しができないように固定される。２つのフランジ（５０）は、連結された２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）で形成されたアセンブリの両側に置かれる。半型（１２１）は、固定ねじ（１３０）によって半型（１２２）に固定される。
【００９０】
【発明の効果】
本発明は、燃焼室または圧縮チャンバが、直列形、もしくは対向形、もしくはＶ形、もしくは複数のＶ形に配置されている、クランク軸によって駆動される往復動ピストンエンジンおよびコンプレッサに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法の特徴を示す原理図である。
【図２】 圧縮比の変更メカニズムが、スライダに対して滑動する偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図３】 圧縮比の改良メカニズムが、平衡装置に対してスライドする偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図４】 圧縮比の変更メカニズムが、配向クランク軸に対してスライドする偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図５】 図３に示されている配向クランク軸の調整を変更することができる装置を示している。
【図６】 圧縮比の変更メカニズムが、偏心器と、配向クランク軸のクランクピンにおいてガイドされる部品に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図７】 圧縮比の変更メカニズムが、偏心器に対して滑動し、ピボットによってガイドされる部品に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図８】 圧縮比の変更メカニズムが、平衡装置に対して滑動する偏心器に連動するロッドを有するＶシリンダ型エンジンの概略的横断面図である。
【図９】 圧縮比の変更メカニズムがスライダに対して滑動する偏心器に連動するロッドを有する対向シリンダ型エンジンの概略的横断面図である。
【図１０】油圧式ジャッキまたは可変調整装置に圧力下で液体を供給するための他の方法を示す図である。
【図１１】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１２】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１３】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１４】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に復動ピストンエンジンの圧縮比を絶えず最適化するための、反応性があってエネルギー消費が非常に少ない方法と装置に関する。本発明は、永続的に最大負荷では使用されないか、またはさまざまなオクタン価の、多数の燃料を使用するエンジンのエネルギー効率を向上させるために特に適切である。本発明は、非常に低い汚染レベルと両立可能で、特にシリンダが平形、またはＶ形または線形に配置されている往復動(alternatif)ピストンエンジンに適合する。本明細書において「圧縮比」という標示は、往復動ピストン内燃機関の幾何学的圧縮比を指す。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮比の連続的最適化は、燃料消費量と、エンジンが全負荷ではない場合の使用領域を狭める原因とを減らすため、および異なるオクタン価が種々の燃料を使用するエンジンのために適切である。
【０００３】
非常に低い負荷で使用される制御点火式エンジンにおける燃焼は、運転中に圧縮比が最適化されるとさらに完全になる。したがって一酸化炭素、炭化水素、および粒子の排出量はより少なくなる。
【０００４】
圧縮比の連続的最適化は、燃焼起剤と燃料との事前混合物の圧縮によって点火される運転様式にエンジンを維持するために適切である。特に特許ＷＯ９９４２７１８Ａに開示されている運転様式によれば、非常に低レベルの窒素酸化物の排出を予期することができる。
【０００５】
その上に、圧縮比の最適化は、排気ガス循環（ＥＧＲ）システムや窒素酸化物用触媒システムなどの、通常の窒素酸化物放出減少システムと両立する。
【０００６】
往復動ピストンエンジンの圧縮比を変更するためのさまざまな解決法は、従来の技術の一部をなしている。１つのシステムを下記に示す。
【０００７】
圧縮比を変更させるために知られている１つの解決法は、シリンダヘッドの中に１つの可動部品を配置することからなる。特許ＷＯ９９１３２０６Ａは、この一例を記載している。この部品の滑動を燃焼中にガスの前で保証しなければならない。不完全燃焼物を制限するために、間隙を最小に抑えなければならない。可動部品は、シリンダヘッドにおいてバルブによって場所を占め、燃焼室の形で参加する。
【０００８】
特許ＵＳＡ２７７０２２４は、連接された２つの部分に分かれたブロックを有し、このブロックが各ピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離を変更させることができる、エンジンを述べている。特許ＷＯ９３２３６６４Ａは、この形式の装置を制御するための解決法を開示している。エンジンユニットの２部分の分離応力が、圧縮比の低下およびエネルギーの蓄積のために利用される。次に、蓄積されたエネルギーは、エンジンの負荷が低下したときに圧縮比を増加するために利用される。運転のヒステリシスは駆動装置によって供給されるエネルギーによって制限される。エンジンユニットの構造は、エンジンユニットの連接された２つの部分の間における連結部の機械的耐性を保証するため、ならびに振動を最小限に抑えるように設計され、寸法決定されている。
【０００９】
特許ＷＯ９５２９３２９Ａは、各アームのヘッドに２つの偏心器を含む装置を開示している。これら２つの偏心器の角調整はエンジンの負荷によって決定され、各ピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離を変更することができる。
【００１０】
ある部類の解決法は、例えばアームの直線性を変更する１つの継手を加えて、アームの長さを変更することからなる。特許ＥＰ０５２０６３７Ａおよび特許ＤＥ１９５０２８２０Ａは、この類別の解決法に入れることができる。ピストンとクランク軸のクランクピンとの間の応力を伝達する追加の部品を、必要とされる信頼度を確実にするために設計して寸法決めを行わなければならない。
【００１１】
特に直列形(en ligne)エンジンに適合するもう１つの部類の解決法は、クランク軸の軸とシリンダヘッドとの間の距離を変更するために、クランク軸の軸受の上に取り付けられた偏心器を含む。特許ＦＲ２６６９６７６Ａ、ＵＳ−Ａ−１８７２８５６、ＵＳ−Ａ−４７３８２３０、ＤＥ−Ａ−３６０１５２８は、この部類に入れることができる装置を開示している。クランク軸の軸受の剛性は必要とされる寿命と両立するはずである。特許ＤＥ２９７１９３４３Ｕは、クランク軸の伝動装置とのアラインメントを保証するための装置を開示している。クランク軸の先に取り付けられたピニオンが、エンジンのフライホイールに取り付けられた内部歯車とかみ合う。この歯車の歯は、クランク軸の回転振動様式に耐え、運転に必要な寿命と静かさを保証するものでなければならない。
【００１２】
特許ＷＯ９１１００５１Ａは、各アームの支持部とクランク軸の対応するクランクピンとの間に置かれた偏心器であって、その角調整が歯車によって得られる偏心器を説明している。これらの歯車は、必要な寿命と運転の静かさを保証するために設計され実現されるべきである。
【００１３】
特許ＪＰ７５２７／９０、ＪＰ７５２８／９０、ＪＰ１２５１６６／９０、およびＥＰ０４３８１２１Ａ１は、各アームの頂部または支持部に取り付けられた偏心器を取り扱っており、その角位置は油圧によって動かされ、取外し可能な指状部によって安定化される。この指状部は必要とされる信頼度と寿命を確実にするために設計して寸法決めを行わなければならない。この装置は圧縮比の離散的調整を可能にする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特にシリンダが扇形、Ｖ形、または平形に配置されたエンジンのための、構造によって決定される範囲の中で圧縮比を連続的に最適化するための方法と装置を対象とする。本発明は、必要な技術に関して、シリンダヘッド、エンジンユニット、クランク軸、およびこれらの伝動装置との連結部のための産業界で利用される実際の技術と両立するという利点がある。また本発明は、この実施に関して、往復動ピストンエンジンに関してすでに使いこなされ信頼されている技術に類似の技術の利用を可能にするという利点を有する。本発明による特定の実施形態は、本説明において後で述べる他の利点を有する。
【００１５】
本発明は、クランク軸によって動かされる往復動ピストン式内燃機関に適用される。これらのエンジンの各々は、１つまたは複数の燃焼室と１つの金属カバーを含む。金属カバーは、本説明および請求項のためには、１つまたは複数の燃焼室とクランク軸の軸受の固定部分との間の連結を確実にする部品（または部品の堅固なアセンブリ）として定義される。クランク軸のピンの回転軸はクランク軸の軸と呼ばれる。またこれらのエンジンは、別々のまたは金属カバーと単一鋳型で鋳た１つ（または複数）のシリンダヘッドを含む。各ピストンは、特にピストン軸、アーム、および偏心器によってクランク軸のクランクピンに連結されている。この偏心器は、アームの支持部と同じ燃焼室に対応するクランク軸のクランクピンとの間に存在する。これら偏心器の１つの金属カバーに対する角調整は、対応する燃焼室の圧縮比の変化を引き起こす。本発明の説明および請求項のためには、ピストンは、このピストンと対応するシリンダヘッドとの間の距離が最小のときに、クランク軸の各完全回転の上死点にある。
【００１６】
本発明による方法は、すぐれた運転および実現の可能性と両立する許容範囲に含まれる可能な偏差を伴って、下記の機能を実施して各燃焼室の圧縮比を変更することからなり、これらの機能は、
クランク軸の軸に直交する一平面において点を変位すること、
クランク軸の軸に直交する一平面において幾何軸を維持すること、およびこの幾何軸を、前の段落で述べた点の投影と、この幾何軸の回転平面との交差点のまわりに連結すること、
クランク軸の軸にやはり直交する平面の中に含まれる別の幾何軸を選択し、ピストンが上死点にあるときの幾何軸の方向と最初の段落で述べた点の変位方向とがはっきり違うように、前記２つの幾何軸間の平行性と固定距離を維持すること、
前の段落で述べた選択対象の幾何軸と、アームの支持部とクランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器との間で、固定した相対位置を維持することである。
【００１７】
下記に定義する語彙は、本説明において今後は、前のパラグラフで述べた本発明による方法の点、平面、および幾何軸を示すために使用される。すなわち、
クランク軸の軸に直交する平面の中にある点を、移動点と呼ぶ。
【００１８】
移動点が変位するクランク軸に直交する平面を、移動点の平面と呼ぶ。
【００１９】
本発明による方法において定義される第１幾何軸を、連接軸と呼ぶ。
【００２０】
移動点の投影を含むクランク軸の軸に直交する平面であって、連接軸を連結して、中に連接軸を維持される平面を、投影平面と呼ぶ。
【００２１】
投影平面上における移動点の投影を、連接点と呼ぶ。
【００２２】
本発明による方法において定義する第２幾何軸を、偏心器に固定された軸と呼ぶ。
【００２３】
偏心器に固定された軸を含むクランク軸の軸に直交する平面を、レバー平面と呼ぶ。
【００２４】
複数の燃焼室を有するエンジンのために、本発明による方法は、圧縮比の変更が模索される各燃焼室に適用される。
【００２５】
本発明による方法は、後述の７つのパラグラフを読むことによって、さらによく理解されよう。これらの７つのパラグラフは、エンジンの単一燃焼室の圧縮比を変更するための、本発明による方法に関するものである。
【００２６】
本発明による実施形態は、本方法において述べた正確な幾何学的特性を目指すものである。しかし、すべての実施形態は、目指す正確な値に対して偏差を伴って作られる。正確な幾何学的特性に対するこれらの可能な偏差は、本方法による実施形態の可能性と両立する許容範囲の中に含まれ、エンジンのすぐれた運転を可能にする。
【００２７】
移動点の平面、投影平面、およびレバー平面は、クランク軸の軸に対して定義される。ところで、クランク軸とその軸は、金属カバーに対する軸方向移転の可能性を持たない。したがって、移動点の平面、投影平面、およびレバー平面は、金属カバーに対して常に同じ位置を有する。連接軸、偏心器に固定された軸、移動点、および連接点の変位は、金属カバーに対する相対変位である。
【００２８】
連接軸および偏心器に固定された軸は、平行に維持され、互いに等距離である。２つの軸の各々は、クランク軸の軸に直交する平面の中に含まれている。これら２つの軸のいずれも、本発明による方法の実施中に平面を変えない。これらの特性は特に、下記に列挙する良好な運転と実施可能性と両立する可能な偏差を伴う実施において得られる結果を有する。すなわち、
連接軸と偏心器に固定された軸とは同じ方向を有する。
【００２９】
連接軸の変位はすべて、投影平面の中においてのみ可能である。
【００３０】
偏心器に固定された軸の変位はすべて、レバー平面の中においてのみ可能である。
【００３１】
連接軸のそれ自体と直角な成分を伴う並進はすべて、この成分によって偏心器に固定された軸を動かす。
【００３２】
偏心器に固定された軸のそれ自体と直角な成分を伴う並進はすべて、この成分を伴う連接軸の並進を引き起こす。
【００３３】
連接軸の、連結点のまわりの回転はすべて、レバー平面上における連結点に直交する投影のまわりの、偏心器に固定された軸の等角回転を引き起こす。
【００３４】
偏心器に固定された軸の、クランク軸の対応するクランクピン軸のまわりの回転はすべて、連接軸の同一回転を引き起こす。
【００３５】
連接軸と偏心器に固定された軸とのこれら自体に対する相対的並進は、本発明による方法によっては禁止も要求もされず、したがって、実施形態がこの段落で述べた並進を可能にするか、または実施形態が可能にしないかの２つの場合が可能である。
【００３６】
したがって本発明による方法は、運転が連結点とクランク軸の対応するクランクピン軸との間の距離の変化を誘発する、前記の装置と両立する。
【００３７】
また本発明による方法は、連結点とクランク軸の対応するクランクピン軸との間の距離の変化を可能にしない装置とも両立する。
【００３８】
そのクランクピンにおける偏心器の角調整は、偏心器に固定された軸と連接軸との金属カバーに対する角調整に依存する。移動点の平面における移動点の２つの違った位置において、これら２つの違った位置の間の方向は、ピストンが上死点にあるときに連接軸と偏心器に固定された軸との方向に平行ではなく、連接軸、偏心器に固定された軸、および偏心器の金属カバーに対する２つの異なる角調整に相当する。これら２つの角調整には、これら２つの角調整がクランク軸の軸とアームの支持部軸との間の同じ距離に対応する特定の場合を除いて、２つの異なる圧縮比が対応する。
【００３９】
このパラグラフでは、限定されない例示として提供する本発明による方法の、いくつかの特定の適用例を列挙する。第１に、移動点と連結点は、クランク軸の軸に直角の同じ平面内にある。第２に、移動点は連結点と混同される。これら２つの特定の適用例については、移動点の平面は投影平面と混同される。第３に、連接軸と偏心器に固定された軸とは、クランク軸の軸に直角の同じ平面内にある。第４に、連接軸と偏心器に固定された軸とは混同される。最後２つの特定の適用例については、投影平面とレバー平面とは混同される。上記特定の適用例の間における可能な組合せが、本発明による方法の適用を構成する。
【００４０】
別の１つの特徴によれば、移動点は、移動点の平面に平行および直角の成分をもって変位する点によって並進される。
【００４１】
別の１つの特徴によれば、本発明による方法はまた、エンジン運転制御の最適値計算の電子装置、エンジンの運転を特徴付ける物理量を測定するためのセンサ、エンジンの運転の制御を上記の計算装置によって計算された値に調整するための装置を含む、内燃熱機関にも適用される。この方法は、エンジンの運転中に実施される３つの段階を含み、第１段階は、このエンジンの運転を特徴付ける物理量を測定することからなり、これらの物理量には圧縮比が含まれ、第２段階は、第１段階において測定された物理量、エネルギー効率を最大限にして汚染排出物を最低限にするためのエンジン制御パラメータの最適値に応じて計算することからなり、これらの制御パラメータには圧縮比が含まれ、第３段階は、各シリンダのために下記の機能を実施することからなる。すなわち、
クランク軸の軸に直交する平面内で１つの点を変位させること、
クランク軸の軸に直交する一平面において幾何軸を維持すること、およびこの幾何軸を、前の段落で述べた点の投影と、この幾何軸の回転平面との交差点のまわりに連結すること、
クランク軸の軸にやはり直交する一平面の中に含まれる別の幾何軸を選択し、ピストンが上死点にあるときの幾何軸の方向とこの第３段階の最初の段落で述べた点の変位方向とがはっきり違うように、前記２つの幾何軸間の平行性と固定距離を維持すること、
前の段落で述べた選択対象の幾何軸と、アームの支持部とクランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器との間で、固定した相対位置を維持すること、
圧縮比を第２段階で計算された最適値に向けるために、この第３段階の第１段落で述べた点の変位を規制することである。
【００４２】
前のパラグラフに記載した方法の別の特徴について、圧縮比が、この圧縮比の計算を可能にする物理量の測定、例えば連結点の変位の測定を通じて測定される。この方法によって測定されるその他の物理量は、往復動ピストン式内燃機関の操作のために通常計算に入れる物理量の一部をなす。圧縮比とは別の、エネルギー効率を最大限にして汚染排出物を最低限にするためのエンジンの制御パラメータは、往復動ピストン式内燃機関の操作のために通常使用される制御パラメータの一部をなす。
【００４３】
本発明の別の特徴によれば、上述の方法は、一方では、第２段階における計算、すなわち第１段階において測定されるエンジンの運転を特徴付ける物理量の値、特に圧縮比に応じて、燃焼のために許容される空気と燃料の量、ならびに燃焼始動角によって、また他方では、許容空気量、許容燃料量、燃焼始動角を、特に圧縮比に応じてこの３つの制御パラメータの値を第２段階において計算される値へ収束させるために、これら３つの制御パラメータの値を得るための装置の第３段階における制御によって補足される。
【００４４】
低い負荷のために許容される空気量の調合はいくつもの利点を示す。燃焼後の温度をさらに低くすることができ、したがって機械的寿命、エネルギー効率、および窒素酸化物の排出に対する対策を改善することができる。これはまた、エンジンを燃焼基剤と燃料との事前混合物の圧縮による点火作動様式に維持するために適したパラメータである。吸気バルブの調整によって得られる許容空気調合は、負荷損失を許容量に限定するために適していることに留意されたい。
【００４５】
各アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する偏心器を有する、主クランク軸によって動かされる往復動ピストン内燃機関に組み込まれた、本発明による装置は、各アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器がロッドを用いて方向付けられ、ロッドの方向はピボットの上につながっていることを特徴とする。
【００４６】
本発明による装置の相補的特徴の第１リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドは偏心器に連動し、このロッドの一部は、ピボット軸に連接された部品内を滑動する。このピボットは、スライダ上に、もしくは平衡装置の連接されたアーム上に固定また連接される。スライダまたは平衡装置は、ガイドシステムによってガイドされ、位置が制御される。アセンブリは、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッドの滑動部分の軸は、主要クランクピン軸に垂直な平面内にあり、連接されたピボット、スライダまたはアームの移動は、主クランク軸の軸に垂直な平面内で行われ、ピボット軸は、主クランク軸の軸に平行である。
【００４７】
本発明による装置の相補的特徴の第２リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドの一部は、偏心器に連動された部品内を滑動する。この滑動するロッドはまた、ピボット軸に連接された部品と連動する。このピボットは、スライダ上に、もしくは平衡装置の連接されたアーム上に固定または連接される。スライダまたは平衡装置は、ガイドシステムによってガイドされ、位置が制御される。アセンブリは、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッドの滑動部分の軸は、主クランク軸に垂直な平面内にあり、連接されたピボット、スライダまたはアームの移動は、主要クランクピン軸に垂直な平面内で行われ、ピボット軸は主要クランクピン軸に平行である。
【００４８】
本発明による装置の相補的特徴の第３リストによれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、ロッドは、偏心器と、ピボット軸によって連接された部品とに連動する。このピボットは、平衡装置の連接されたアーム上に固定される。アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する偏心器に連動するロッドを方向付けすることができる平衡装置の連接されたあらゆるピボットと、あらゆるアームで形成されたアセンブリは、配向クランク軸を形成するために配置される。偏心器に連動するロッドの方向を連接調整する各ピボットは、この配向クランク軸のクランクピンを形成し、対応する平衡装置の連接された各アームは、このクランクピンをこの配向クランク軸の対応するジャーナルに接続するレバーを形成する。配向クランク軸は、ガイドシステムによってガイドされ、方向付けられる。このガイドシステムは、金属カバーに対して固定する軸に連接され、位置が制御されるシャーシを有する。配向クランク軸の軸受の固定部分は、この連接されたシャーシに連動する。ガイドシステムおよび配向クランク軸は、運転中に、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差の中に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。
【００４９】
シャーシの連接軸は主クランク軸の軸と同一視される。
【００５０】
各ピボットと配向クランク軸の軸は主クランク軸の軸に平行である。
【００５１】
各ピボットの移動は、主クランク軸の軸に垂直な平面に沿って行われる。
【００５２】
配向クランク軸の各クランクピンのレバーの長さは、主クランク軸に属する対応するクランクピンのレバーの長さに等しい。
【００５３】
配向クランク軸は、主クランク軸に回転するように結び付けられ、その結果これら２つのクランク軸のクランクピンレバーは常に平行になる。
【００５４】
本発明による装置の構造の変形形態によれば、アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器は、方向が玉継手上で連接調整されるロッドを用いて方向付けされる。前述の他の特徴は不変である。
【００５５】
本発明による装置、または先のパラグラフに述べた、前記の相補的特徴の３つのリストのいずれか１つに関連したその構造の変形形態は、本発明による方法のあらゆる規定に合致している。実際に、先に規定されたガイドシステム、ピボットまたは玉継手、スライダまたは平衡装置は、可動点、連接点、可動点の平面および投影平面について本発明による方法において説明された特徴に合致している。ピボットまたは玉継手は、連接点を形成し、その移動およびスライダまたは平衡装置の連接された各アームの移動は、主クランク軸の軸に対する垂直平面を形成する。これらの平面は、投影平面と可動点の平面の画定に対応する。スライダおよび平衡装置の複数の点は、可動点の画定に対応する。投影平面上のロッドの方向の突出は、連接された軸の画定に対応する。主クランク軸の回転中の偏心器の何らかの点の移動は、レバーの平面の画定に対応する平面を画定する。レバーの平面におけるロッドの方向の突出は、偏心器に固定された軸の画定に対応する。
【００５６】
本発明の相補的特徴の第４のリストによれば、エンジンは電子計算機を備える。アームの支持部と主クランク軸の対応するクランクピンとの間に位置する各偏心器について、スライダまたは連接アームの位置が、特に、エンジンの機械的構造によって画定された可能性を考慮することによって、電子計算機によって計算される。このパラグラフで述べられた特徴の第４のリストは、単独で、または先述の他の３つの相補的特徴リストのいずれか１つと結び付いて、本発明による装置またはその構造の変形形態を補うことができる。
【００５７】
他の特徴によれば、駆動装置は、圧縮比を変えるのに協力するために、排気ガスのエンタルピーの一部を使用する。
【００５８】
他の特徴によれば、本発明による装置は、上述の変形形態のいずれか１つにおいて、先のパラグラフに述べられた特徴を組み込む。
【００５９】
排気ガスのエンタルピーの一部の使用は、エネルギー効率を改善することができるように、圧縮比を変える装置を駆動するために、マフラによるエネルギーの損失を減少させることができるという利点を有する。
【００６０】
他の特徴によれば、排気ガスによって供給された少なく１つのタービンは、エンジンの圧縮比を変更するために使用される。
【００６１】
他の特徴によれば、本発明による装置は、上述の変形形態のいずれか１つにおいて、先のパラグラフにおいて述べられた特徴を組み入れる。
【００６２】
他の特徴によれば、油圧式駆動装置は、圧縮率変更装置を駆動することができる。
【００６３】
他の特徴によれば、ガス式ジャッキは、エンジンの圧縮比を変更するために油圧を供給するように、ブースタジャッキに働きかける。こうした設計は、ガス式駆動装置を取り付けるためにより大きな選択肢を与える。
【００６４】
本発明の他の特徴によれば、アームの支持部と主クランク軸のクランクピンとの間に置かれた偏心器は、１つまたは複数の指状部に連動しており、このまたはこれらの指状部はすべて、偏心器の連結平面によって画定される半空間の方を向いており、この平面はクランクの軸を含んでいる。
【００６５】
こうした設計が、質量と寸法を最小化させることを可能にする。
【００６６】
本発明の他の特徴によれば、２つの偏心器は角度的なずれを伴って連動し、その結果、それらの内径の軸が同一視される。
【００６７】
こうした設計は、主クランク軸の同一クランクピンに連結された２つのシリンダの圧縮比を変更することが可能である。
【００６８】
純粋に例示的なものとして与えられた好ましいいくつかの実施形態についての以下の説明によって本発明がよりよく理解されるだろう。この説明では添付の図面を参照する。
【００６９】
【発明の実施の形態】
図１は、往復動ピストンエンジンの主クランク軸（４）のクランクピン（５）に取り付けらた偏心器（８）が位置するアームの支持部（６）を示している。主クランク軸（４）のレバーアーム（３）は、クランクピン（５）をジャーナル（２）に接続する。図１の他のエレメントは、本発明による方法の規定に従って構成される。平面（７）、（９）、（１０）は、主クランク軸（４）の軸（１）に対して垂直に位置決めされる。主クランク軸（４）の軸（１）に対して並進の可能性はない。それらは、それぞれ、レバー平面（７）、連接平面（９）、可動点の移動平面（１０）を示している。点（１２）は、可動点（１０）平面内に置かれる。この点が可動点（１２）を表している。連接平面（９）における方向（１３）に沿った可動点（１２）の突出が点（１４）を定義する。この点が連接点（１４）を表している。幾何学軸（１５）は、実線（１１）で表された連接点（１４）から定められた距離における連接平面（９）内に含まれる。幾何学軸（１５）は、連接点（１４）のまわりに連接される。この幾何学軸（１５）は、連接された軸（１５）を表している。幾何学軸（１６）は、レバー平面（７）内に含まれる。それは連接された軸（１５）に対して平行であり、偏心器（１６）に固定される。幾何学軸（１６）は、偏心器（１６）に固定された軸を表している。連接された軸（１５）とのその距離は、運転中一定でなければ成らない。このパラグラフに述べられている幾何学的特徴は、実施の可能性と方法に従う良好な運転と相容性を有する偏差内に含まれる偏差とともにこの方法による運転中、維持される。
【００７０】
運転中、可動点（１２）が連接された軸（１５）の方向とは別の方向内に移動すると、その移動は可動点平面（１０）内で行われ、連接平面（９）内で連接点（１４）を駆動する。連接点（１４）のこの移動は、それ自体に放射状の構成部品に従って連接された軸（１５）を移動させる。連接された軸（１５）は偏心器（８）に固定された軸から一定の距離にあり、平行である。したがって、連接された軸（１５）と偏心器に固定された軸（１６）は、連接点（１４）のまわりと主クランク軸（４）のクランクピン（５）のまわりを軸回転する。したがって、連接された軸（１５）の方向とは別の方向に従う可動点（１２）の移動は、偏心器（８）の角度調整の変更を引き起こす。
【００７１】
可動点（１２）の別々の２つの位置において、連接された軸（１５）と偏心器（１６）に固定された軸の方向に平行でないこれら２つの位置間の方向は、これら２つの位置には、主クランク軸（４）の軸（１）とアーム（６）の支持部の軸との間の距離を変えないという特別な場合を除き、対応する燃焼室とは異なる２つの圧縮比が対応している。
【００７２】
この方法と装置が使用されるエンジン（２０）は、少なくとも１つのシリンダヘッド（２１）、（２１ａ）、（２１ｂ）と燃焼室、主クランク軸（４）、１つまたは複数の燃焼室を主クランク軸（４）の軸受（５１）の固定部分に連動させる金属カバー（２４）を有する。本発明による装置は、ピストン（２２）、（２２ａ）と、ジャケット（２３）、（２３ａ）、（２３ｂ）、アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）、主クランク軸（４）のクランクピン（５）とアームの支持部（６）、（６ａ）、（６ｂ）との間に固定された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を備える各燃焼室の圧縮比を変更することができる。
【００７３】
本発明を実施するための好ましい方法が、図８および１４に示されている。圧縮比の改良装置によって、ステアリングがピボット（２９）に連接されるロッド（３５）を用いてエンジン（２０）の主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）とアームの支持部（６）、（６ａ）、（６ｂ）との間に位置する各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を配向させることができる。ロッド（３５）は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）と、フランジ（５０）と、指状部（９０）とに連動する。この指状部（９０）は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する平面（１１０）によって画定される半空間に向かって配向され、この平面は主クランク軸（４）のクランクピン（５）の軸を含む。ロッド（３５）はピボット（２９）に固定された連接部品（３０）内を滑動する。図８において点線の円で表されているピボット（２９）は、平衡装置（３９）の連接されたアーム内に連接される。平衡装置（３９）のガイドシステムは、図８において点線の円で表されたピボット軸（３８）を有する。平衡装置（３９）は、運転中、このピボット軸（３８）のまわりを軸回転する。ピボット軸（３８）の位置は、エンジンの可動部（２０）を妨害することのない運転を可能にする。アセンブリは、装置とエンジンの実施の可能性ならびに良好な運転との相容性を有する偏差内に含まれる幾何学的特徴を遵守するように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。ロッド（３５）の滑動部分の軸は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直なレバー平面（７）内にあり、ピボット（２９）および平衡装置の連接されたアーム（３９）の移動は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な可動点の移動平面（１０）と投影平面（９）で行われ、ピボット軸（２９）は、主クランク軸（４）の軸（１）に平行である。平衡装置（３９）の連接されたアームは、以下に述べる装置によって位置が制御される。歯車は、平衡装置（３９）の連接されたアームのいずれか一方に固体される。平衡装置（３９）の他のアームは、横断ステー（３１）によってこの歯車に回転するように連動される。前述の歯車は、ねじ（３２）を噛み合わせる。ねじ（３２）は金属カバー（２４）内に回転するようにガイドされ、２つの減速機（２７）および（８０）を介して２つのタービン（２６）と（８１）に回転するように連結される。２つのタービン（２６）と（８１）の取り付け方向は、２つのタービンの一方（２６）が、他方のタービン（８１）によって与えられる回転トルクと逆方向の回転トルクをねじ（３２）に与えるように作られる。これらの２つのタービン（２６）および（８１）は、ここには図示されていない制御されたバルブおよびパイプによってエンジン（２０）の排気ガスを供給される。これらのバルブは、エンジン（２０）の計算機によって計算された値に向かって圧縮比を収束させることができるように、その計算機によって誘導される。
【００７４】
図８は、シリンダがＶ型に配置されたエンジンに適用された本発明を実施するための好ましい方法を示している。本発明を実施するためのこの好ましい方法はまた、シリンダが直列形(en ligne)に、もしくは対向形に、あるいは複数のＶ形に配置されるエンジンにも適用される。図３は、直列形エンジンについて、ピボット（２９）に連接された偏心器（８）に連動するロッドを有する偏心器（８）の配向装置を有し、このピボット（２９）は、平衡装置（３９）のレバーアーム上に連接される。可動部は釣合おもり（２５）によって平衡を保たれる。
【００７５】
この方法と合致した各ピボット（２９）をガイドする他の方法は、スライダ（２８）内に各ピボット（２９）を連接させる、もしくはスライダ（２８）内に各ピボット（２９）を固定させるというものである。各スライダ（２８）のガイドシステムは、例えば、ガイド方向が、投影平面（９）と、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な可動点の平面（１０）内に含まれる、直線的ガイド（３３）を有する。ピボット（２９）のガイドを実施するためのこの他の方法は、図２および９に示されている。図９は、対向シリンダ型エンジンに関するものである。ロッド（３５）は、偏心器（８ａ）に連動し、玉継手（９１）上に連接される。玉継手（９１）はスライダ（２８）内をガイドされる。
【００７６】
複数のシリンダ（２３）と、複数のスライダ（２８）を伴う圧縮比の変更装置とを備えたエンジン（２０）の駆動装置の数を制限する方法は、スライダ（２８）を横断ステー（３１）によって互いに結び付けるというものである。２つのスライダ（２８）は各々、１本のねじ（３２）によって駆動される。それらの２本のねじ（３２）は、すべてのスライダ（２８）について同じ移動を得ることができるように、連鎖によって結び付けられる。
【００７７】
ロッド（３５）とともに偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を方向付けるための他の方法は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する角度配向部品（７０）の中ぐり部内でロッド（３５）を滑動させ、このロッド（３５）を、運転中にピボット軸（２９）上を軸回転する連接された部品（６１）に固定するというものである。図７はこの構造を示している。
【００７８】
本発明を実施するための他の方法が図６に示されている。アームの支持部（６）と主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）との間に置かれた各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）について、ロッド（３５）は偏心器（８）と、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の軸上に回転するようにガイドされた連接部品（６１）に連動する。ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）は、配向クランク軸のクランクピンを構成する。この配向クランク軸は、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）で形成され、レバー（４１）は、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）を、この主クランク軸に対応するジャーナル（４２）につなぐ。配向クランク軸は、主クランク軸（４）の軸と同一視される軸のまわりに連接されたシャーシ（６０）を有するガイドシステムによって、ガイドされ、方向付けされる。配向主クランク軸の軸受は、シャーシ（６０）に固定される。ガイドシステムおよび配向クランク軸は、運転中、装置およびエンジンの実施の可能性、ならびに良好な運転と相容性を有する偏差内の幾何学的特徴を遵守できるように構成される。これらの幾何学的特徴は以下の通りである。各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の移動は、主クランク軸（４）の軸（１）に垂直な平面（９）内で行われ、各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）および配向クランク軸の軸（１）は、主クランク軸（４）の軸（１）に平行で、シャーシの連接軸は、主クランク軸（４）の軸（１）と同一視され、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）を構成する配向クランク軸の各クランクピンのレバー（４１）の長さは、主クランク軸（４）に属する対応するクランクピン（５）のレバー（３）の長さに等しく、配向クランク軸は、主クランク軸（４）に回転するように結び付けられ、その結果、同一の燃焼室に対応するこれら２つのクランク軸のクランクピンのレバー（４１）および（３）は常に平行になり、この特徴は、主クランク軸（４）と配向クランク軸が各々、１２０度ずれた３本のレバー（４１）と（３）を有することによって得られる。３本のピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）は図６に部分的に示されている。
【００７９】
上述のピボット（２９）、（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）をガイドするあらゆる方法について、スライダ（２８）もしくは、平衡装置の連接されたアーム（３９）もしくは、シャーシ（２６）は、エンジンの計算機によって誘導されたブレーキ（３４）と減速機（２７）とを介して、ただ１つのタービン（２６）に連結されたねじ（３２）によって駆動することができる。ねじ（３２）のピッチは、機械的な駆動が可逆的となるようなものである。タービン（２６）の取り付け方向によって、圧縮比を増大させることができる。偏心器へのアームの推力が、圧縮比の減少を引き起こす。ブレーキ（３４）は、圧縮比の変更方向を制御する、またはその変更を停止させることを可能にする。このパラグラフに述べられた構造は、図２、３、６、７に示されている。
【００８０】
図９に示されている圧縮比の変更メカニズムは、油圧式ジャッキ（９３）によって駆動される。この油圧ジャッキは、パイプ（５５）および（５６）によって供給される。これはまた、ロッド（９２）を介してスライダ（２８）に結び付けられる。
【００８１】
図４および５は、本発明を実施するための他の方法を示している。アームの支持部（６）と主クランク軸（４）の対応するクランクピン（５）との間に置かれた各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）について、ロッド（３５）は、偏心器（８）に連動し、ピボット（２９）上をガイドされる連接部品（３０）内を滑動する。ピボット（２９）は、配向クランク軸のクランクピンを構成する。この配向クランク軸は、ピボット（２９）と、ピボット（２９）をこの配向クランク軸の対応するジャーナル（４２）につなぐレバー（４１）とで形成される。この配向クランク軸は、固定部分が金属カバー（２４）に連動する軸受（４３）内をガイドされる。この配向クランク軸は、ここには図示されていない刻み目付きベルトと、同じ直径および同数の歯を有する２つの滑車（５３）および（５７）とによって主クランク軸（４）に回転するように結び付けられる。主クランク軸（４）に対する配向クランク軸の角度調整は、可変調整装置（５４）によって、運転中に変更可能である。可変調整装置（５４）は、油圧式で駆動される。この装置はパイプ（５５）および（５６）によって流体を供給される。
【００８２】
油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）は、図面には図示されていない油圧式ポンプによって流体を供給されることができる。
【００８３】
油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）に圧力下で液体を供給するための他の方法は、図１０に示されている。ガス式ジャッキ（１０３）は、ブースタジャッキ（１０６）を駆動する。ガス式ジャッキ（１０３）のチャンバ（１０２ａ）、（１０２ｂ）の入り口側パイプ（１００ａ）、（１００ｂ）は、バルブ（１０１ａ）、（１０１ｂ）によって制御され、排気ガスが供給される。出口のパイプ（１０５ａ）、（１０５ｂ）は、バルブ（１０４ａ）、（１０４ｂ）によって制御され、戸外につながっている。ブースタジャッキ（１０６）の２つのチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）の各々は、一方にバルブ（１０８ｃ）、（１０８ｂ）を備え、他方にバルブ（１０８ａ）、（１０８ｄ）と逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）とを備えた平行な２本の分岐部を介して、油圧式ジャッキ（９３）または可変調整装置（５４）の供給用の油圧パイプ（５５）または（５６）につなげられる。この逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）は、ブースタジャッキ（１０６）に向かう対応する分岐部内で液体の流れを止める。このようにして、逆止弁（１０９ａ）、（１０９ｂ）と直列でない２つのバルブ（１０８ｃ）、（１０８ｂ）のいずれか一方が閉鎖され、他の３つの油圧バルブが開放されている場合には、ブースタピストンの唯一可能な移動は、閉鎖されたバルブ（１０８ｃ）または（１０８ｂ）につなげられたチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）の容積を減少させる移動である。したがって、こうした構造から、圧縮比の変更方向を容易に制御すると同時に、排気ガスを利用することが可能になる。
【００８４】
他の特徴によれば、ブースタ（１０６）の２つのチャンバ（１０７ａ）、（１０７ｂ）はまた、２つの逆止弁（１０９ｃ）、（１０９ｄ）を介して油圧タンクにつなげられる。これら２つの逆止弁（１０９ｃ）、（１０９ｄ）の取り付け方向によって、油圧タンクからブースタ（１０６）に向けての液体の流れのみが可能になる。こうした取り付け方法は、オイルタンクの容量の限界内で、漏れがあった場合にはブースタを満たすことを可能にする。
【００８５】
ガス式ジャッキ（１０３）とブースタジャッキ（１０６）で構成されたアセンブリの構造の変形形態によって、ガス式ジャッキ（１０３）の出口側パイプ（１０５ａ）、（１０５ｂ）は、エンジン（２０）の吸気部分に接続される。この変形形態は図面には示されていない。
【００８６】
偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）は２つの半型（１２１）および（１２２）で形成される。図１１から１４に示されているこの構造によって取付けが容易になる。
【００８７】
図１１および１２は、ロッド（３５）と偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）との間の剛性連結部分を示している。ロッド（３５）と偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）との間のこの剛性連結部分は、プレート（５２）と、１つまたは複数の指状部（３５）と１つまたは複数のフランジ（５０）を備える。プレート（５２）は、ロッド（３５）と１つまたは複数の指状部（９０）との間でインターフェイスを形成する。１つまたは複数の指状部（９０）は、フランジ（５０）によって延長される。これらの部品がエンジン（２０）上に組み立てられると、１つまたは複数の指状部（９０）は、アームのキャップの寸法の外に突出し、プレート（５２）とつなげられ、１つまたは複数のフランジ（５０）は、アーム６の支持部またはアーム６のキャップの厚みの中に部分的にまたは全体が組み込まれ、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）につなげられる。
【００８８】
偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）にロッド（３５）を固定する好ましい方法によれば、フランジ（５０）に連動する１つまたは複数の指状部（９０）はすべて、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連動する平面（１１０）によって画定された半空間に向かって方向付けられ、この平面は、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の内径の軸（１２０）を含む。この半空間は、図１１では長方形（１１１）によって示されている。偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の内径の軸（１２０）は、それらの部品がエンジン（２０）上で組み立てられると、主クランク軸（４）のクランクピン（５）の軸と同一視される。
【００８９】
図１２から１４には、連結された２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）間の連結部とロッド（３５）とを構成する複数の方法が示されている。図（１２）においては、フランジ（５０）は、２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）を隔てる。図１３および１４においては、２つのフランジ（５０）は、ロッド（３５）のもっとも近くの半型（１２２）上に、取り外しができないように固定される。２つのフランジ（５０）は、連結された２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）で形成されたアセンブリの両側に置かれる。半型（１２１）は、固定ねじ（１３０）によって半型（１２２）に固定される。
【００９０】
【発明の効果】
本発明は、燃焼室または圧縮チャンバが、直列形、もしくは対向形、もしくはＶ形、もしくは複数のＶ形に配置されている、クランク軸によって駆動される往復動ピストンエンジンおよびコンプレッサに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法の特徴を示す原理図である。
【図２】 圧縮比の変更メカニズムが、スライダに対して滑動する偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図３】 圧縮比の改良メカニズムが、平衡装置に対してスライドする偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図４】 圧縮比の変更メカニズムが、配向クランク軸に対してスライドする偏心器に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図５】 図３に示されている配向クランク軸の調整を変更することができる装置を示している。
【図６】 圧縮比の変更メカニズムが、偏心器と、配向クランク軸のクランクピンにおいてガイドされる部品に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図７】 圧縮比の変更メカニズムが、偏心器に対して滑動し、ピボットによってガイドされる部品に連動するロッドを有する直列シリンダ型エンジンの２つの概略的横断面図である。
【図８】 圧縮比の変更メカニズムが、平衡装置に対して滑動する偏心器に連動するロッドを有するＶシリンダ型エンジンの概略的横断面図である。
【図９】 圧縮比の変更メカニズムがスライダに対して滑動する偏心器に連動するロッドを有する対向シリンダ型エンジンの概略的横断面図である。
【図１０】油圧式ジャッキまたは可変調整装置に圧力下で液体を供給するための他の方法を示す図である。
【図１１】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１２】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１３】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
【図１４】 軸を通る半平面に位置する１本または数本の指状部を有する、連結された２つの偏心器の構造の複数の変形形態を示す図である。
Claims (15)
- 個別のまたは複数の燃焼室に共通のシリンダヘッド（２１）、（２１ａ）、（２１ｂ）；ジャケット（２３）、（２３ａ）、（２３ｂ）；往復動ピストン（２２）、（２２ａ）；アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）；主クランク軸（４）；２つの角度調整値が、主クランク軸（４）の軸（１）と、対応するアーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端の軸との間の同じ距離に対応するという特別な場合を除き、クランクケース（２４）に対する偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の２つの異なる角度調整値が２つの異なる圧縮比に対応するように、アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）によってそれぞれ個別に構成される単数または複数の燃焼室を含む、内燃式熱機関に適用される方法であって、
本方法が適用される機関の各燃焼室ごとに後述の機能が実施され、これらの機能が、主クランク軸（４）の軸（１）に直交する平面（１０）内で点（１２）を変位させること、主クランク軸（４）の軸（１）に直交する平面（９）内に幾何軸（１５）を保持すること、およびこの幾何軸（１５）を、上で引用した点（１２）の投影と、この幾何軸（１５）の回転平面（９）との交差点（１４）の周りで関節連結することである方法において、
主クランク軸（４）の軸（１）に直交する平面（７）内に含まれる他の幾何軸（１６）を選択し、上で定義した対応する２つの幾何軸（１５）と（１６）の間の平行性および固定距離を維持し、それにより、ピストン（２２）、（２２ａ）が上死点にあるときのこれらの軸の方向と、上記点（１２）の変位方向とが異なるようにする機能と、
前項で引用した選択の対象となる幾何軸（１６）と、アーム（６）の小端と主クランク軸（４）のピン（５）の間に設置された偏心器（８）との間の相対位置を一定に保つ機能と
を実現することにより、各燃焼室の圧縮比を変更することからなることを特徴とする方法。 - ２つの角度調整値が主クランク軸（４）の軸（１）と、対応するアーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端の軸との間の同じ距離に対応するという特別な場合を除き、クランクケース（２４）に対する偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の２つの異なる角度調整値が２つの異なる圧縮比に対応するように、各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を含む、主クランク軸（４）によって作動される往復動ピストン（２２）、（２２ａ）方式の内燃機関（２０）に組み込まれた、請求項１に記載の方法を実施する装置であって、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、ロッド（３５）の一部が、ピボット（２９）の軸に連接された部品（３０）内を滑動し、このピボット（２９）が、滑り溝（２８）上、または平衡器（３９）の連接アーム上に固定または連接され、この滑り溝（２８）または平衡器（３９）のこれらの連接アームが、案内システムによって案内され、かつ位置が制御され、このアセンブリが、動作中に幾何学的特性を遵守するように構成され、これらの幾何学的特性が、ロッド（３５）の滑動部分の軸が主クランク軸（４）の軸（１）に対して直角な平面（７）内にあり、ピボット（２９）、滑り溝（２８）または連接アームの変位が主クランク軸（４）の軸（１）に対して直角な平面（９）および（１０）内で行われ、ピボット（２９）の軸が主クランク軸（４）の軸（１）に平行になるような特性である装置において、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）が、操作部がピボット（２９）に連接されたロッド（３５）を用いて方向付けされることと、
アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、対応するロッド（３５）が偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に固設されることと
を特徴とする装置。 - ２つの角度調整値が主クランク軸（４）の軸（１）と、対応するアーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端の軸との間の同じ距離に対応するという特別な場合を除き、クランクケース（２４）に対する偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の２つの異なる角度調整値が２つの異なる圧縮比に対応するように、各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を含む、主クランク軸（４）によって作動される往復動ピストン（２２）、（２２ａ）方式の内燃機関（２０）に組み込まれた、請求項１に記載の方法を実施する装置であって、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、滑動ロッド（３５）がまたピボット（２９）の軸上に連接された部品（６１）に固設され、このピボット（２９）が、滑り溝（２８）上、または平衡器（３９）の連接アーム上に固定または連接され、この滑り溝（２８）または平衡器（３９）が案内システムによって案内され、かつ位置が制御され、このアセンブリが、動作中に幾何学的特性を遵守するように構成され、これらの幾何学的特性が、ロッド（３５）の滑動部分の軸が主クランク軸（４）の軸（１）に対して直角な平面（７）内にあり、ピボット（２９）、滑り溝（２８）または連接アームの変位が主クランク軸（４）の軸（１）に対して直角な平面（９）および（１０）内で行われ、ピボット（２９）の軸が主クランク軸（４）の軸（１）に平行になるような特性である装置において、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）が、操作部がピボット（２９）に連接されたロッド（３５）を用いて方向付けされることと、
アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、対応するロッド（３５）の一部分が偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に固設された角方向調整部品（７０）の内径内を滑動することと
を特徴とする装置。 - ２つの角度調整値が主クランク軸（４）の軸（１）と、対応するアーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端の軸との間の同じ距離に対応するという特別な場合を除き、クランクケース（２４）に対する偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）の２つの異なる角度調整値が２つの異なる圧縮比に対応するように、各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）を含む、主クランク軸（４）によって作動される往復動ピストン（２２）、（２２ａ）方式の内燃機関（２０）に組み込まれた、請求項１に記載の方法を実施する装置であって、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、ロッド（３５）が、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の軸によって連接された部品（６１）に固設され、ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）が、平衡器（３９）の連接アーム上に固定され、これら全てのピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）ならびにロッド（３５）の方向付けを可能にする平衡器（３９）の全ての連接アームによって形成されるアセンブリが、方向付けクランク軸を形成するように構成され、ロッド（３５）の操作部を連接する各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）がこの方向付けクランク軸のピンを形成し、対応する平衡器の各連接アームが、このピンを方向付けクランク軸の対応するジャーナル（４２）に連結するレバー（４１）を形成し、方向付けクランク軸が案内システムによって案内され、かつ方向付けされ、この案内システムが、クランクケース（２４）に対して固定した軸上に連接されかつ位置が制御されるシャーシ（６０）を含み、方向付けクランク軸のベアリング（４３）の固定部分がこの連接シャーシ（６０）に固設され、案内システムおよび方向付けクランク軸が、動作中に幾何学的特性を遵守するように構成され、これらの幾何学的特性が、シャーシ（６０）の連接軸が主クランク軸（４）の軸（１）と一体であり、各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）および方向付けクランク軸の軸が主クランク軸（４）の軸（１）に平行になり、各ピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）の変位が主クランク軸（４）の軸（１）に対して直角な平面に沿って行われ、方向付けクランク軸の各ピン（４０）のレバー（４１）の長さが、主クランク軸（４）に属する対応するピン（５）のレバー（３）の長さに等しいような特性である装置において、
各アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）が、操作部がピボット（２９ａ）、（２９ｂ）、（２９ｃ）に連接されたロッド（３５）を用いて方向付けされることと、
アーム（６）、（６ａ）、（６ｂ）の小端と、主クランク軸（４）の対応するピン（５）との間に設置された各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）ごとに、対応するロッド（３５）が偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に固設されることと、
方向付けクランク軸が、主クランク軸（４）に、これら２つのクランク軸のピン（５）および（４０）のレバー（３）および（４１）が常に平行になるように回転連結されることと
を特徴とする装置。 - 装置が、エンジン（２０）の圧縮比の変更に寄与するための、排気ガスのエンタルピーの一部を利用する駆動装置（２６）、（８１）、（１０３）を含むことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
- 排気ガスによって動かされる少なくとも１つのタービン（２６）が、圧縮比変更機構の作動を可能にすることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
- 圧縮比変更装置に作用させるために使用される油圧を供給するために、ガスジャッキ（１０３）がブースタジャッキ（１０６）に作用することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
- アーム（６）の支持部と主クランク軸（４）のクランクピン（５）との間に置かれた偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）が１つまたは複数の指状部（９０）に連結され、アーム（６）の支持部と主クランク軸（４）のクランクピン（５）との間に置かれた各偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連結された１つまたは複数の指状部（９０）がすべて、偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）に連結された平面（１１０）によって画定された半区間に向かって方向付けられ、この平面（１１０）はクランクピン（５）の軸を含むことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
- ２つの偏心器（８）、（８ａ）、（８ｂ）が、これらの内径の軸（１２０）が一体となるように、角偏位を伴って連結されていることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
- エンジンの運転制御のための値を計算する電子装置、エンジンの運転を特徴付ける物理量の値を測定するためのセンサ、前記電子装置によって計算された値にエンジンの運転制御を調整するための装置を同様に含む内燃機関（２０）に適用される方法において、
エンジン（２０）の動作中に実施される３つの段階を含み、第１段階は、このエンジン（２０）の動作を特徴付ける物理量を測定することを含み、これらの物理量には圧縮比が含まれ、第２段階は、第１段階において測定された物理量、エネルギー効率を最大限にして汚染排出物を最低限にするためのエンジン制御パラメータの最適値に応じて計算することを含み、これらのパラメータには圧縮比が含まれ、第３段階は、各シリンダのために、
クランク軸（４）の軸（１）に直交する平面（１０）内で１つの点（１２）を変位させ、クランク軸（４）の軸（１）に直交する平面（９）において幾何軸（１５）を維持し、およびこの幾何軸（１５）を、前記の点（１２）の投影と、この幾何軸（１５）の回転平面（９）との交差点（１４）のまわりに回転するように関節連結し、
クランク軸（４）の軸（１）に、同様に直交する平面（７）の中に含まれる他の幾何軸（１６）を選択し、ピストン（２２）、（２２ａ）が上死点にあるときの幾何軸（１６）の方向と第３段階で述べた点（１２）の変位方向とが異なるように、前記２つの幾何軸（１５）、（１６）間の平行性と固定距離を維持し、
前記の選択対象の幾何軸（１６）と、アーム（６）の支持部とクランク軸（４）のクランクピン（５）との間に置かれた偏心器（８）との間で、固定した相対位置を維持し、
圧縮比を第２段階で計算された最適値に収束させるために、この第３段階で述べた点（１２）の変位を制御する
機能を実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 第２段階は同様に、第１段階において測定されるエンジンの運転を特徴付ける物理量の値である圧縮比に応じて、燃焼を始動させる角度と、燃焼のために許容される空気と燃料の量を計算する工程を含み、第３段階は、許容空気量、許容燃料量、燃焼の始動角を、圧縮比に応じて第２段階において計算される値へこれら３つのパラメータ値を収束させるために、これら３つのパラメータ値を得るための装置を制御する工程を有することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
- 一方では、ピボット（２９）が平衡器（３９）の連接アームに固定され、他方では、これらのピボット（２９）が方向付けクランク軸のピンを構成し、この方向付けクランク軸がピボット（２９）で形成され、レバー（４１）がピボット（２９）をこの方向付けクランク軸の対応するジャーナル（４２）に連結し、この方向付けクランク軸が、固定部分がクランクケース（２４）に固設されたベアリング（４３）内を案内され、この方向付けクランク軸が主クランク軸（４）に回転連結される装置において、
可変調整装置により、動作中に、主クランク軸（４）に対する方向付けクランク軸の角度調整値が変更可能であることを特徴とする、請求項２に記載の装置。 - 各ロッド（３５）の操作部が、ナックルジョイント（９１）上で方向付けされることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
- ブースタジャッキ（１０６）の２つの室のそれぞれ（１０７ａ）または（１０７ｂ）が、一方が弁（１０８ｃ）または（１０８ｂ）を備え他方が弁（１０８ａ）または（１０８ｄ）および逆止弁（１０９ａ）または（１０９ｂ）を備える２つの平行な分岐部を介して、油圧配管（５５）または（５６）にそれぞれ連結され、この逆止弁（１０９ａ）または（１０９ｂ）の取り付けが、対応する分岐部内からブースタジャッキ（１０６）への油圧液の流れを停止するような取り付けであることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
- 一方では、２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）が、これらの偏心器の内径の軸（１２０）が同一になるように、ある角度調整値で固設され、他方では、２つの偏心器（８ａ）、（８ｂ）がフランジ（５０）によって分離されることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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