[发明专利]用于可变地调节内燃发动机的燃烧室的压缩比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的用于可变地调节内燃发动机的燃烧室的压缩比的方法。

背景技术

DE102009045172A1揭示了一种具有可变压缩比的内燃发动机的活塞，所述活塞包含第一活塞零件和第二活塞零件。活塞零件彼此耦合以便相对于彼此是可移动的，由此形成至少一个第一腔室，所述第一腔室可以利用压力媒介—尤其是压力流体—进行加压，并且所述第一腔室就其容积来说是可改变的。至少一个可切换的阀门装置被布置在活塞的活塞裙内部上，借助于所述阀门装置，第一腔室中的压力媒介的体积可以进行调节。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种用于可变地调节内燃发动机的燃烧室的压缩比的方法，借助于该方法能实现压缩比的特别简单的调节或再调节。

此目标通过具有权利要求1的特征的方法实现。本发明的具有可实行且非平凡改进的有利配置在其余权利要求中得到详细说明。

在用于可变地调节内燃发动机的燃烧室—尤其是气缸—的压缩比的此方法的情况下，压缩比借助于与燃烧室相关联的活塞的一装置进行调节或再调节，所述内燃发动机例如配置为往复活塞发动机。活塞通过对应的耦合区域耦合（联接）到活塞销上。活塞可以通过活塞销连接内燃发动机的连接杆。

在对应的耦合区域中，活塞销被接纳例如在活塞中。同样地，活塞销在至少某些区域中被接纳在连接杆中。由于活塞通过活塞销铰接耦合到连接杆上，活塞可以以铰接方式耦合到内燃发动机的曲轴上，所述曲轴安装在曲柄箱中以相对于曲柄箱围绕旋转轴可旋转。因此，燃烧室中的活塞相对于燃烧室的平移运动可以转换成曲轴围绕旋转轴的旋转运动。

根据本发明提出，为了调节压缩比，进行与装置相关联的活塞销的旋转。为此，活塞销具有至少一个偏心元件，该偏心元件关于活塞销的至少一个耦合区域偏心地布置并且活塞销通过所述偏心元件连接到连接杆上。

如果至少被接纳在连接杆中的某些区域中并且具有至少大体上笔直圆柱体形状的偏心元件相对于连接杆围绕其纵向中心轴旋转，并且如果至少部分地接纳在活塞销和活塞的耦合区域中的活塞中的活塞销相对于活塞围绕活塞销的耦合区域的纵向中心轴旋转—所述耦合区域具有至少大体上笔直圆柱体的形状，那么，由于偏心元件相对于活塞销的耦合区域的偏心布置，活塞距曲轴的旋转轴的距离以及活塞在连接杆的纵向长度的方向上距燃烧室的燃烧室顶部的距离发生变化。这伴随着燃烧室的压缩比的改变。因此，根据本发明的方法实现了压缩比的简单的、不复杂的以及有成本效益的和节省安装空间的调节。此外，在调节或再调节压缩比时可以避免产生不希望的噪声。因此，活塞显示出特别有利的噪声特性（NVH特性）。

此外，可以提供一种常规的内燃发动机，其中不可能以简单且有成本效益的方式利用该装置调节压缩比并且可以将不具有常规内燃发动机的活塞变化或仅具有常规内燃发动机的活塞的微小变化的常规内燃发动机转换成具有可变压缩比的内燃发动机，其中可以执行根据本发明的方法。同时，具有可变压缩比的内燃发动机具有与常规的内燃发动机相同的特别高的零件百分比。

根据本发明的方法还实现了压缩比的极快速调节，因此压缩比可以在非常短的时间内适应内燃发动机的不同操作点。因此，内部燃烧可以以适当的压缩比在特别长的时段内进行操作，这有益于仅具有低排放的内燃发动机的有效和低燃料操作。

优选地，为了实现旋转，装置的至少一个锁紧元件相对于活塞销并且相对于活塞从阻止旋转的锁紧位置移动到实现旋转的释放位置，所述锁紧元件固持在活塞销处。因此，活塞销相对于活塞的旋转由于在燃烧室中移动的活塞的离心和/或惯性力、和/或由于在燃烧室中的压力而发生。这意味着，不设置且不需要用于使活塞销相对于活塞旋转的主动致动器。而是，活塞销相对于活塞的旋转被动地发生。以此方式，内燃发动机的重量和复杂性保持较低，因此后者具有特别高的功能可靠性。

为了支持活塞相对于连接杆的此被动调节并且因此为了支持压缩比的调节，有利地，曲柄箱的曲柄腔室借助于至少一个致动器元件相对于曲柄箱的至少一个另外腔室—尤其是曲柄腔室—进行密封，所述曲柄腔室与燃烧室和活塞相关联，所述另外腔室连接到曲柄腔室上。这样执行此密封，即，使得致动器元件从第一位置移位到第二位置中，相比于第一位置，所述第二位置相对于另外腔室密封曲柄腔室。通过相对于另外腔室密封曲柄腔室，曲柄腔室中存在的压力增加，这导致活塞相对于连接杆的移位。

例如，致动器元件为曲柄腔室中的润滑油导流件（导流板，偏转器）。该润滑油导流件可以进行切换并且为至少大体上气密的，因此润滑油导流件能够至少大体上密封曲柄腔室。