[发明专利]用于修改内燃机的活塞运动学的装置无效
申请号: | 201080019353.6 | 申请日: | 2010-04-21 |
公开(公告)号: | CN102439272A | 公开(公告)日: | 2012-05-02 |
发明(设计)人: | K·萨兹伯格 | 申请(专利权)人: | AVL里斯脱有限公司 |
主分类号: | F02B75/04 | 分类号: | F02B75/04 |
代理公司: | 上海专利商标事务所有限公司 31100 | 代理人: | 顾峻峰 |
地址: | 奥地利*** | 国省代码: | 奥地利;AT |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 修改 内燃机 活塞 运动学 装置 | ||
本发明涉及一种用于修改内燃机的活塞运动学的装置,该内燃机具有至少一个在气缸中往复运动的活塞,该活塞通过活塞销可回转地与连杆连接,其中活塞销可旋转支承在活塞的至少一个活塞销轴承内以及连杆的连杆轴承内,其中活塞销在活塞销轴承和/或连杆轴承的至少一个支承区域中具有偏心件,并且活塞销通过旋转装置可旋转。
在性能要求上具有很大跨度的内燃机具有如下问题,在传统的曲柄传动机构中,固定的压缩比导致在部分负荷和额定负荷之间峰值压力的跨度(Spreizung)较大。这主要导致柴油驱动机构必须满足很高的峰值压力要求,从而引起较高的摩擦损失。
专利文件DE 10 2005 055 199 A1已公开具有至少一个可通过调节机构来调节的可变压缩比的往复式内燃机,该调节装置包括设置在连杆轴承孔或者连杆的冲程轴承孔(Hublagerauge)中的偏心件以改变连杆的有效长度。偏心件通过由连杆运动引起的扭矩可沿调节行程运动。在此,经由调节装置来进行对偏心件的调节。
DE 348 555 A公开了一种用于内燃机的可调节的活塞销支承装置,其中活塞销偏心地固定于其中的套筒在第二套筒内可偏心旋转并可固定支承。在GB412 781 A中已知相似的构造。
在DE 3 108 486 A1,JP 58-067937 A2,JP 62-035034 A2,US 4 721 073A,DE 3 818 357 A1,EP 0 297 904 A2或者WO 95/08705 A1中已知具有用于活塞销的偏心轴承衬套并用于改变压缩比的其它装置。
用于改变压缩比的已知装置具有如下缺点,即,它们需要特有的调节机构,以引起偏心件的旋转。由此,这些装置的成本很高。
另外,从DE 40 40 274 A1中已知具有根据温度来调节的止点的往复式内燃机,其中活塞销在连杆孔的区域内相对于其向外突出的端部具有偏心距。支承于活塞中的活塞销与扭矩元件刚性连接,而该扭转元件又与活塞刚性连接。扭矩元件由记忆金属制成。由此,引起活塞销根据温度进行旋转,并且通过其偏心距引起连杆和活塞之间的相对位移。这种调节装置不适合用来限制气缸室内的峰值压力。
本发明的目的在于,以尽可能简单的方法在内燃机中能限制峰值压力。
由此,本发明实现,旋转装置由扭转弹簧构成,并且活塞销抵抗扭转弹簧的力从静止位置可旋转到压力限制位置,其中较佳地,偏心件设置在连杆轴承的区域内。
为了可再现输出压缩比,有利的是,固定活塞销的旋转止挡件在静止位置紧靠固定活塞的旋转止挡件上。
这实现了活塞销的旋转位置的精确定义。
为通过气体压力实现装置的快速响应,有利的是,弹簧加载的锁止装置至少在静止位置作用于固定活塞销的旋转止挡件(Verdrehungsanschlag),从而活塞销保持在静止位置,其中较佳地,锁止装置由通过压力弹簧径向抵住固定活塞销的旋转止挡件按压的锁止挡块构成,其中较佳地,压力弹簧的预压力可调节。在此,锁止挡块可具有至少一个起动斜坡(Anlauframpe),其在活塞销旋转时固定活塞的旋转止动件越过该起动斜坡。
根据本发明的方法设计如下,即在支承区域具有至少一个偏心件、在活塞以及连杆中可旋转支承的活塞销通过扭转弹簧保持在静止位置,并且在超过规定的气缸压力时抵抗扭转弹簧的力旋转到压力限制位置,以降低压缩比。
通过扭转弹簧的预压力,一方面压制偏心的活塞销的旋转直至确定的气缸压力。另一方面,在燃烧室压力低于第二待确定水平之下后,该扭转弹簧支持活塞销复位至止挡位置。
以下本发明将根据附图作进一步解释。其中:
图1示出具有根据本发明的用于修改活塞运动学的装置的内燃机的活塞沿活塞轴线的剖视图;
图2示出该活塞横向于活塞轴线的剖视图;
图3是该活塞根据附图1中线III-III的剖视图;
图4是该装置的扭转弹簧的斜视图;以及
图5是活塞销的斜视图。
图1和2示出往复式活塞内燃机的活塞1,该活塞经由支承于连杆2的连杆轴承3中的活塞销4可回转地与连杆2连接。活塞销4在活塞1上通过活塞销轴承5可旋转地连接,并且在连杆衬套3的区域中具有偏心件6,该偏心件的中心轴线6a与活塞销轴承孔5a的轴线间隔开。该偏心距在附图中以e表示。
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