Przedmiotem wynalazku jest układ zmiany stopnia sprężania do silników tłokowych czterosuwowych wolnossących i doładowanych przydatny zwłaszcza do silników gwiaździstych oraz do silników 1 cylindrowych i silników 2 cylindrowych w układzie V, a także silników 3 cylindrowych w układzie W i 4 cylindrowych w układzie X.
Dotychczas znane są rozwiązania zmiany stopnia sprężania polegające na zastosowaniu sterowanego hydraulicznie denka tłoka zastosowane na przykład w silniku firmy Continental AVCR-1100 oraz komory spalania o zmiennej objętości ze sterowaniem hydraulicznym np. firmy HISPANO SUIZA, a także polegające na przesuwie głowicy względem tłoka jak np. w silnikach badawczych CFR opisane w publikacji „SILNIKI WIELOPALIWOWE. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, WARSZAWA 1971 r. 621.43. Rozwiązanie polegające na użyciu przesuwnego denka tłoka nie jest właściwe dla silników szybkoobrotowych ze względu na dużą masę tłoków. Rozwiązanie polegające na użyciu dzielonych komór spalania obniża znacznie sprawność termiczną silnika, a rozwiązanie polegające na przesuwie głowicy względem tłoka nie jest stosowane do silników użytkowych.
Celem wynalazku jest zaprojektowanie układu zmiany stopnia sprężania zapewniającego utrzymanie optymalnego ciśnienia sprężania niezależnie od stopnia uchylenia przepustnicy oraz niezależnie od ciśnienia za turbosprężarką w silniku o zapłonie iskrowym, a w przypadku silnika wysokoprężnego celem jest umożliwienie zwiększenia ciśnienia sprężania podczas rozruchu silnika i obniżenie go podczas pracy z dużym obciążeniem przy dużym ciśnieniu za turbosprężarką.
Zostało to rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że do zmiany stopnia sprężania silnika tłokowego służy układ znamienny tym, że pierścień osadzony jest na wykorbieniu wału korbowego, a położenie kątowe pierścienia wokół osi przechodzącej przez wykorbienie i równoległej do osi wału korbowego jest utrzymywane przez koło zębate o uzębieniu wewnętrznym i o przełożeniu 1:2 i wykonane w pierścieniu i napędzane przez koło zębate napędzane przekładnią planetarną o przełożeniu 2:1 złożoną z koła zębatego, kół zębatych satelitarnych i koła zębatego o uzębieniu wewnętrznym. Koło zębate jest połączone wielowypustem z wałem korbowym. Jarzmo jest ustawiane i unieruchamiane w wymaganym zakresie kątowym względem kadłuba silnika przez koło zębate napędzane przez silnik hydrauliczny zębaty. Do pierścienia umocowane są wahliwie korbowody z tłokami. Koło zębate napędzane kołem zębatym satelitarnym napędza pierścień przez co nadaje mu prędkość obrotową przeciwną do prędkości obrotowej wału korbowego. Zależnie od ustawienia kątowego jarzma zmienia się położenie kątowe pierścienia względem płaszczyzny równoległej do nieruchomej płaszczyzny przechodzącej przez oś wału korbowego.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na przykładzie wykonania na rysunku na którym Fig. 1 pokazuje układ zmiany stopnia sprężania silnika tłokowego w przekroju poprzecznym. Fig. 2 przedstawia widok od przodu na układ korbowy silnika bez uwidoczniania przekładni planetarnej, a Fig. 3 pokazuje widok od przodu na przekładnię planetarną.
Układ zmiany stopnia sprężania składa się z pierścienia 1 osadzonego na wykorbieniu wału korbowego 2, a położenie kątowe pierścienia 1 wokół osi przechodzącej przez wykorbienie i równoległej do osi wału korbowego jest utrzymywane przez koło zębate 3 o uzębieniu wewnętrznym i o przełożeniu 1:2 i wykonane w pierścieniu 1 i napędzane przez kolo zębate 4 napędzane przekładnią planetarną o przełożeniu 2:1 złożoną z koła zębatego 8, kół zębatych satelitarnych 9 i koła zębatego o uzębieniu wewnętrznym 7. Koło zębate 7 jest połączone wielowypustem z wałem korbowym 2. Jarzmo 5 jest ustawiane i unieruchamiane w wymaganym zakresie kątowym względem kadłuba silnika przez kolo zębate 6 napędzane przez silnik hydrauliczny zębaty 10. Do pierścienia 1 umocowane są wahliwie korbowody 11 z tłokami. Koło zębate 8 napędzane kołem zębatym satelitarnym 9 napędza pierścień 1 przez co nadaje mu prędkość obrotową przeciwną do prędkości obrotowej wału korbowego 2. Zależnie od ustawienia kątowego jarzma 5 zmienia się położenie kątowe pierścienia 1 względem płaszczyzny równoległej do nieruchomej płaszczyzny przechodzącej przez oś wału korbowego, przez co zmieniany jest stopień sprężania silnika.