[发明专利]内燃发动机的长度可变的连接杆

说明书

提出了一种连接杆，该连接杆的小的连接杆端孔与大的连接杆端孔之间的有效长度可以借助于该小的连接杆端孔上的偏心件来设置。在此，借助于齿条齿轮驱动器和双作用液压缸带来了该偏心件的特别紧凑和操作可靠的锁定。

技术领域

本发明涉及一种用于往复式活塞内燃发动机(在下文中还被称为内燃发动机(ICE))的连接杆。在所述连接杆的情况下，活塞销偏心地安装在小的连接杆端孔中。在下文中可变压缩比也被缩写为VCR，相应地，根据本发明的连接杆也被称为VCR连接杆。另外，术语“连杆”和“连接杆”结合本发明是以同义使用的。

可变压缩比的主要目的是减小燃料消耗。存在不同的替代方案来实现VCR。在选择适合的替代方案的过程中重要的方面是对常规内燃发动机进行所需的结构修改、以及成本。

现有技术

用于在内燃发动机中实现可变压缩比的VCR连杆属于现有技术。 DE-A-10 2005055 199描述了一种VCR连杆，其中借助于安装在小的连接杆端孔中的偏心件的旋转带来了有效的连杆长度。在此，该偏心旋转首先是通过在内燃发动机运行过程中作用在活塞销上的力并且其次是通过支撑机构上的液压力引起的。

所述支撑机构限制了偏心件的转速并且阻止该偏心件进行不希望的反向旋转。在从DE-A-10 2005 055 199中获知的支撑机构是由偏心件两侧上的一对滑动件曲柄机构组成的，其活塞各自被支撑在流体填充的支撑室上。借助于所述支撑室的对应液压连接，实现了希望的反转锁定和希望的制动作用。

所述VCR连杆的一个优点是与常规连杆相比，(振荡)质量增大。此外，该支撑机构(具体为连接至该偏心件上的杠杆)在该活塞的内部空间中需要对应的空隙。

向高压缩比的调节需要在该活塞销上的指向上的力，如在气体交换阶段期间发生的。所述活塞销的力的由离心力产生的那部分随着转速的平方的增大而增大。相反，这样的结果是可获得的力随着转速的平方的减小而减小。因此，调节时间在低转速下显著增大，由此可变压缩比的热力学势在瞬时操作中只能不完全地被利用。

此外，DE-A-10 2005 055 199披露了一种往复式活塞内燃发动机，该发动机在往复式活塞中借助于致动单元而具有可调节的可变压缩比。该致动单元是借助于调节机构致动的，该调节机构具有齿条齿轮驱动器。在此，该致动单元和该调节机构被安排在该往复式活塞内燃发动机的连杆外部。这种安排是非常昂贵的并且因此在活塞的内部区域中需要大的安装空间。

此外，EP-B-1 496 219描述了一种具有可变压缩比的内燃发动机并且DE-A-102012 014 917描述了一种用于调节可变压缩比的装置的压力脉冲致动器件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种完全或至少部分地避免了上述缺点的 VCR连杆。

根据本发明，这个目的是以一种用于内燃发动机的连接杆实现的，该连接杆包括：大的连接杆端孔；小的连接杆端孔；在该小的连接杆端孔中配置有具有用于活塞销的轴承孔的偏心件，该轴承孔是相对于外直径偏心安排的；并且配置有用于支撑该偏心件以防止该偏心件相对于连接杆进行旋转移动的器件，该目的的实现在于：该用于支撑的器件包括齿条齿轮驱动器和联接至该齿条齿轮驱动器上的双作用液压缸，该齿条齿轮驱动器和该双作用液压缸是该连接杆的一体部件。

根据本发明的VCR连杆具有超越现有技术的以下优点：

连杆质量(具体而言振荡质量)仅稍微增大；安装空间要求(具体而言活塞的内部区域中)更小；支撑机构的机械负载更低；生产成本更低并且调节时间几乎恒定，即使在低的发动机转速下。

在本发明的一个有利改进中，该偏心件具有与其外直径同心的齿系统，该齿系统直接地、或经由中间齿轮间接地与该齿条齿轮驱动器的齿条啮合。

因此，能够将该齿条的致动行程以最佳的方式、以最小的安装空间要求整合到该连接杆中并且使其适用于各种应用。