[發(fā)明專利]長(zhǎng)度可調(diào)整的連桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380035799.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN104620002B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·米爾德－圖扎;B·霍德?tīng)?/a>;A·澤爾克;W·斯科費(fèi)曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: AVL里斯脫有限公司
• 主分類號(hào): F16C7/06
• 分類號(hào): F16C7/06;F02B75/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 江漪

本發(fā)明涉及用于往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、尤其是用于內(nèi)燃機(jī)的長(zhǎng)度可調(diào)整的連桿，該連桿包括至少一個(gè)第一桿部分和第二桿部分，這兩個(gè)桿部分能以伸縮的方式在彼此之內(nèi)或者朝向彼此推動(dòng)，其中，第二桿部分形成引導(dǎo)筒，而第一桿部分構(gòu)造成可縱向地在引導(dǎo)筒內(nèi)移位的活塞元件，其中，在第一桿部分和第二桿部分之間夾出高壓室，至少一個(gè)第一油道通入該高壓室內(nèi)。

DE 101 51 517 A1描述了可變長(zhǎng)度的活塞和連桿組件，以在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)產(chǎn)生可變的壓縮比，其包括第一部分和第二部分，它們聯(lián)接到長(zhǎng)度變化的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)容納在這兩個(gè)部分之間。該長(zhǎng)度變化的機(jī)構(gòu)包括形狀呈截頭錐形式的彈性墊圈和彈性體質(zhì)量，彈性體質(zhì)量擱置在該彈性墊圈的凹面上。

從以下的說(shuō)明書RF 2 857 408 A1、EP 1 243 773 A1、WO 02/10568 A1、DE 198 35 146 A1、US 4 370 901 A、US 4 195 601 A、US 4 124 002 A以及US 2 134 995 A中，可了解到帶有用于調(diào)整連桿長(zhǎng)度的相應(yīng)液壓伸縮機(jī)構(gòu)的其它連桿。

通過(guò)改變壓縮，可在低壓縮比下運(yùn)行滿負(fù)荷，而在增大的壓縮比下運(yùn)行部分負(fù)荷和啟動(dòng)。在部分負(fù)荷范圍內(nèi)改進(jìn)了消耗，在啟動(dòng)過(guò)程中，提高了帶有增大壓縮比的壓縮壓力，而在高負(fù)荷下減小了較小的壓縮比下的峰值壓力，并防止出現(xiàn)爆燃。

已知可使用偏心活塞銷或曲軸的偏心曲柄銷軸頸來(lái)調(diào)整壓縮比。還已知為了改變壓縮比，可提升整個(gè)氣缸體，或在曲軸箱中降低帶有偏心軸承的整個(gè)曲軸軸承。

所有這些提出的建議需要花費(fèi)構(gòu)造和控制方面高的費(fèi)用。

本發(fā)明的目的是避免這些缺點(diǎn)，并提供改變壓縮比的簡(jiǎn)單且可靠的方案。

根據(jù)本發(fā)明，以如下方式來(lái)達(dá)到該目的，在至少一個(gè)位置中、較佳地對(duì)應(yīng)于連桿的最小長(zhǎng)度，兩個(gè)桿部分可通過(guò)鎖定裝置來(lái)相對(duì)于彼此固定。

可變壓縮比通過(guò)以下方式來(lái)達(dá)到，桿長(zhǎng)度在低負(fù)荷時(shí)增大，而在高負(fù)荷時(shí)減小。這導(dǎo)致依據(jù)負(fù)荷而使壓縮比變高或變低。效果是較高的壓縮比允許在低負(fù)荷下效率提高，而在較高負(fù)荷時(shí)峰值壓力不會(huì)過(guò)度升高。借助于內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的油壓來(lái)進(jìn)行這種調(diào)整。

活塞元件可在高負(fù)荷階段從其底部位置提升，這可導(dǎo)致在高壓室內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓并因此產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

為了防止氣穴現(xiàn)象，兩個(gè)桿部分通過(guò)鎖定裝置相對(duì)于彼此固定在對(duì)應(yīng)于連桿的最小長(zhǎng)度的位置。如果該鎖定裝置包括可移動(dòng)的止擋元件，則就特別地有利，該止擋元件較佳地抵抗復(fù)位彈簧的力而橫向于連桿軸線可移位地布置在活塞元件的橫向鉆孔。該止擋元件可包括至少一個(gè)楔形表面，該表面相對(duì)于連桿軸線上的法向平面傾斜，該楔形表面與活塞元件的對(duì)應(yīng)表面協(xié)作，活塞元件的該對(duì)應(yīng)表面較佳地平行于楔形表面布置，其中，該楔形表面較佳地面向高壓室。

如果止擋元件包括止擋活塞，該止擋活塞可移位地安裝在缸體內(nèi)，或與其連接，則對(duì)止擋元件的致動(dòng)是有利的，其中，壓力室形成于止擋活塞和止擋缸體之間，該壓力室可由至少一個(gè)填充鉆孔供給油。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，規(guī)定楔形表面以劃分開的方式布置，并包括兩個(gè)平行的部分楔形表面，它們沿著橫向鉆孔的軸線方向彼此相鄰定位，其中，臺(tái)肩形成在兩個(gè)部分楔形表面之間。活塞元件在解鎖位置中以其對(duì)應(yīng)表面支承于與第一部分楔形表面平行的第二部分楔形表面上，由此可通過(guò)慣性力將表面壓力保持得相對(duì)較低。

為了節(jié)約空間和盡可能緊湊地布置連桿，如果楔形表面或至少部分的楔形表面和/或?qū)?yīng)表面的軸向延伸量比活塞元件的厚度小(較佳地，小至少四分之一，特別較佳地小至少三分之一)，兩者都是沿著橫向鉆孔的軸線方向測(cè)量的，則是特別地有利。這允許復(fù)位彈簧的尺寸和止擋活塞的活塞行程保持非常小，這樣，可保持離開周圍的缸體表面的相應(yīng)的安全距離。

此外，壓力室可連接到至少一個(gè)排放鉆孔。

在本發(fā)明的一個(gè)變體中，橫向鉆孔的軸線布置成正交于連桿的擺動(dòng)平面，該擺動(dòng)平面實(shí)施成正交于連桿孔軸線，較佳地正交于連桿的縱向軸線。這允許在擺動(dòng)平面中對(duì)周圍的缸體有大的自由空間。

如果存在有正交于擺動(dòng)平面的很小的自由空間，即，沿連桿孔眼方向，例如，由于曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄臂，則可有利地將橫向鉆孔的軸線布置在連桿的擺動(dòng)平面內(nèi)、較佳地正交于連桿的縱向軸線。

橫向鉆孔有利地布置在連桿的包括其小端的上三分之一處。這導(dǎo)致止擋元件有特別小的偏轉(zhuǎn)。

為了能夠簡(jiǎn)單地控制壓縮比的變化，至少一個(gè)閥、較佳地是控制閥布置在第一油道內(nèi)，該閥較佳地具有第一位置和第二位置，其中，第一油道在第一位置關(guān)閉，而該第一油道在第二位置打開。