[发明专利]用于具有可变压缩比的内燃机的液压的自由轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复式活塞内燃机，具有液压的调节机构，该调节机构被分配给连杆并且包括至少一个布置在连杆轴承孔中或连杆的活塞销座孔中的偏心轮，其用于借助于调节机构改变连杆的有效长度来调整在往复式活塞内燃机的至少一个缸中的燃烧的至少一个可变压缩比。

背景技术

由现有技术中已知有不同的方法用于可变压缩比。在使用可变调节的发动机部件下尤其描述以下可能性:

具有可变长度的连杆，

具有可变压缩高度的活塞，和

具有可变曲柄半径的曲轴。

除了其它方面以外，所有这些技术手段都旨在实现一种可变的压缩。

为了改变发动机的运动学上的有效长度，即连杆长度，压缩高度或曲柄半径，已知不仅有伸缩式的部件而且有偏心式的支承。部分地在一些解决方案中应用“将发动机力用于调节”的作用原理。在此情况下将作用于偏心支承上的或者伸缩式部件上的力用于调节。调节到希望的位置上在此应该一方面尽可能快速地但是另一方面没有损伤地和不产生相当大的噪声地进行。在实验研究中已经显示，虽然在小连杆孔中的偏心轮从一个终端位置到另一个终端位置的调节可以在一个工作循环内实现，但是在到达机械的终端止挡时发生部件的损伤。其结果是，调节过程必须被减速并且延伸到多个工作循环以外，这可以称为多循环原理。这又需要一种装置，它防止非人愿的反向调节，即一个自由轮，其中，自由轮方向必须能够切换。这种可切换的自由轮可以通过一种液压系统实现。用于实现这种可切换的自由轮的已知系统的共同之处是，具有两个支持室，它们可以支持力或力矩并且防止非人愿的反向调节。这种支持室可以构造成往复式活塞或旋转活塞。由DE102005055199中描述了已知长度可变的连杆，用于实现可变的压缩，缩写为VCR。自由轮方向的切换在此情况下通过交替地打开或关闭两个支持缸来实现，其中，为了控制出现的机油流动，使用一个3/2换向阀。这个换向阀在以下的图中借助于图1详细解释，它显示了液压线路图，如其在DE102005055199使用的那样。此外参见该文献的内容，以便说明VCR机构的基本结构。

这样实施的VCR系统具有以下缺点:

a.在调节期间存在大的机油体积流需求用于填充正在扩展的支持缸。为了提供该相当大的瞬时体积流，需要在曲轴的曲柄销中的足够大的尺寸的供给孔以及在连杆轴承中供给槽。特别地，在连杆轴承中的槽削弱了轴承承载能力。反过来这意味着，调节速度必须被强烈地限制，以便即使以小的供给管路系统也能够可靠地对扩展的支持缸进行供给。

b.在止回阀之前存在连杆轴承的供给压力。在填充扩展的支持缸期间，通过止回阀流动的机油体积流在止回阀上产生压力降。调节速度的最大值此时必须如此程度地被限制，即机油压力在止回阀之后在支持缸中仍然位于机油的蒸气压力以上，以避免空穴作用。在设计的结构中已经显示，这种空穴作用标准已经比脉冲标准更早地起作用，即由于支持缸在机械的末端止挡上的过大的冲击速度导致的机械破坏。

c.如果系统已经占据它的终端位置，那么继续有机油体积流从供给系统中取出。这例如在当在图1中示出的左边的支持活塞已经到达它在下方的终端位置时，是这种情况。此时来自供给系统的机油继续通过止回阀流入左边的支持缸并且从那里经由3/2换向阀流入曲轴箱中。

本发明的目的是，实现更快速的切换并且由此降低对发动机的机油管理的影响。

发明内容

为此，本发明提出一种往复式活塞内燃机，具有液压的调节机构，该调节机构被分配给连杆并且包括至少一个布置在连杆轴承孔中或连杆的活塞销座孔中的偏心轮，用于通过借助于调节机构改变连杆的有效长度调整往复式活塞内燃机的至少一个缸中的至少一个可变压缩比，其中，调节机构包括具有在第一流体室中的第一活塞的第一液压缸和具有在第二流体室中的第二活塞的第二液压缸，和液压缸借助于一种流体运行并且借助于至少所述第一活塞在第一液压缸中的运动实现至少所述一个可变压缩比的调整，其中，第一和第二流体室通过第一流体管路连接起来，用于在第一活塞在第一液压缸中运动期间使流体在第一和第二流体室之间直接地往或返流动，其中，第一流体管路布置在连杆中。此外，不同的设计方案中的一个或多个特征也可以结合形成其它的扩展方案。

建议，在调节机构的液压缸之间在连杆中设置内部的机油再循环。优选地，在该内部的机油再循环中经由可控制的阀或阀线路实现从一个液压缸到另一个液压缸的溢流。

如果从阀或阀线路，例如3/2换向阀出来的机油不释放到曲轴箱中，而是再次输入到供给系统中，这可以避免或减少所述缺点。在这一点上应该为此引入术语“内部机油传送”。