[發明專利]用于具有可變壓縮比的內燃機的液壓的自由輪

有效

• 申請號: 201380050995.6
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104797797B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: K.維特克
• 申請（專利權）人: FEV有限責任公司
• 主分類號: F02B75/04
• 分類號: F02B75/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李永波,宣力偉

技術領域

本發明涉及一種往復式活塞內燃機，具有液壓的調節機構，該調節機構被分配給連桿并且包括至少一個布置在連桿軸承孔中或連桿的活塞銷座孔中的偏心輪，其用于借助于調節機構改變連桿的有效長度來調整在往復式活塞內燃機的至少一個缸中的燃燒的至少一個可變壓縮比。

背景技術

由現有技術中已知有不同的方法用于可變壓縮比。在使用可變調節的發動機部件下尤其描述以下可能性:

具有可變長度的連桿，

具有可變壓縮高度的活塞，和

具有可變曲柄半徑的曲軸。

除了其它方面以外，所有這些技術手段都旨在實現一種可變的壓縮。

為了改變發動機的運動學上的有效長度，即連桿長度，壓縮高度或曲柄半徑，已知不僅有伸縮式的部件而且有偏心式的支承。部分地在一些解決方案中應用“將發動機力用于調節”的作用原理。在此情況下將作用于偏心支承上的或者伸縮式部件上的力用于調節。調節到希望的位置上在此應該一方面盡可能快速地但是另一方面沒有損傷地和不產生相當大的噪聲地進行。在實驗研究中已經顯示，雖然在小連桿孔中的偏心輪從一個終端位置到另一個終端位置的調節可以在一個工作循環內實現，但是在到達機械的終端止擋時發生部件的損傷。其結果是，調節過程必須被減速并且延伸到多個工作循環以外，這可以稱為多循環原理。這又需要一種裝置，它防止非人愿的反向調節，即一個自由輪，其中，自由輪方向必須能夠切換。這種可切換的自由輪可以通過一種液壓系統實現。用于實現這種可切換的自由輪的已知系統的共同之處是，具有兩個支持室，它們可以支持力或力矩并且防止非人愿的反向調節。這種支持室可以構造成往復式活塞或旋轉活塞。由DE102005055199中描述了已知長度可變的連桿，用于實現可變的壓縮，縮寫為VCR。自由輪方向的切換在此情況下通過交替地打開或關閉兩個支持缸來實現，其中，為了控制出現的機油流動，使用一個3/2換向閥。這個換向閥在以下的圖中借助于圖1詳細解釋，它顯示了液壓線路圖，如其在DE102005055199使用的那樣。此外參見該文獻的內容，以便說明VCR機構的基本結構。

這樣實施的VCR系統具有以下缺點:

a.在調節期間存在大的機油體積流需求用于填充正在擴展的支持缸。為了提供該相當大的瞬時體積流，需要在曲軸的曲柄銷中的足夠大的尺寸的供給孔以及在連桿軸承中供給槽。特別地，在連桿軸承中的槽削弱了軸承承載能力。反過來這意味著，調節速度必須被強烈地限制，以便即使以小的供給管路系統也能夠可靠地對擴展的支持缸進行供給。

b.在止回閥之前存在連桿軸承的供給壓力。在填充擴展的支持缸期間，通過止回閥流動的機油體積流在止回閥上產生壓力降。調節速度的最大值此時必須如此程度地被限制，即機油壓力在止回閥之后在支持缸中仍然位于機油的蒸氣壓力以上，以避免空穴作用。在設計的結構中已經顯示，這種空穴作用標準已經比脈沖標準更早地起作用，即由于支持缸在機械的末端止擋上的過大的沖擊速度導致的機械破壞。

c.如果系統已經占據它的終端位置，那么繼續有機油體積流從供給系統中取出。這例如在當在圖1中示出的左邊的支持活塞已經到達它在下方的終端位置時，是這種情況。此時來自供給系統的機油繼續通過止回閥流入左邊的支持缸并且從那里經由3/2換向閥流入曲軸箱中。

本發明的目的是，實現更快速的切換并且由此降低對發動機的機油管理的影響。

發明內容

為此，本發明提出一種往復式活塞內燃機，具有液壓的調節機構，該調節機構被分配給連桿并且包括至少一個布置在連桿軸承孔中或連桿的活塞銷座孔中的偏心輪，用于通過借助于調節機構改變連桿的有效長度調整往復式活塞內燃機的至少一個缸中的至少一個可變壓縮比，其中，調節機構包括具有在第一流體室中的第一活塞的第一液壓缸和具有在第二流體室中的第二活塞的第二液壓缸，和液壓缸借助于一種流體運行并且借助于至少所述第一活塞在第一液壓缸中的運動實現至少所述一個可變壓縮比的調整，其中，第一和第二流體室通過第一流體管路連接起來，用于在第一活塞在第一液壓缸中運動期間使流體在第一和第二流體室之間直接地往或返流動，其中，第一流體管路布置在連桿中。此外，不同的設計方案中的一個或多個特征也可以結合形成其它的擴展方案。

建議，在調節機構的液壓缸之間在連桿中設置內部的機油再循環。優選地，在該內部的機油再循環中經由可控制的閥或閥線路實現從一個液壓缸到另一個液壓缸的溢流。

如果從閥或閥線路，例如3/2換向閥出來的機油不釋放到曲軸箱中，而是再次輸入到供給系統中，這可以避免或減少所述缺點。在這一點上應該為此引入術語“內部機油傳送”。