曲軸傳動(dòng)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于包括至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)的曲軸傳動(dòng)裝置，其包括曲軸和至少一個(gè)支承在曲軸上的連桿，在曲軸傳動(dòng)裝置中支承在曲軸箱內(nèi)的曲軸具有用于每個(gè)汽缸附屬的曲柄，其中曲柄彼此間隔開(kāi)地沿著曲軸的縱軸線(xiàn)布置并且附屬于汽缸的連桿在使用連桿大孔內(nèi)的作為中間件的偏心襯套的情況下支承在至少一個(gè)曲柄上。偏心襯套可以在連桿大孔內(nèi)的至少兩個(gè)工作位置之間相對(duì)連桿旋轉(zhuǎn)，其中，曲軸傳動(dòng)裝置進(jìn)一步包括可以機(jī)械地操作和借助凸輪盤(pán)強(qiáng)制控制的至少部分地整合在偏心襯套內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠有針對(duì)性地對(duì)偏心襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程施加影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】曲軸傳動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于包括至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)的曲軸傳動(dòng)裝置，其包括曲軸和至少一個(gè)支承在該曲軸上的連桿，在該曲軸傳動(dòng)裝置中支承在曲軸箱內(nèi)的曲軸具有用于每個(gè)汽缸的附屬的曲柄，其中曲柄彼此間隔開(kāi)地沿著曲軸的縱軸線(xiàn)布置并且為了實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε，附屬于汽缸的連桿在使用連桿大孔內(nèi)的作為中間件的偏心襯套的情況下支承在至少一個(gè)曲柄上。[0002]此外，本實(shí)用新型涉及使這樣的曲軸傳動(dòng)裝置的壓縮比ε變化的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]所述類(lèi)型的曲軸傳動(dòng)裝置例如使用在用作汽車(chē)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)中。在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的概念包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，但是也包括混合內(nèi)燃機(jī)，就是說(shuō)與混合動(dòng)力方法運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，連桿配備有連桿小孔和連桿大孔。同時(shí)連桿通過(guò)設(shè)置在連桿小孔內(nèi)的活塞銷(xiāo)與活塞鉸接地連接以及以連桿大孔可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸的，所謂的曲柄的曲柄銷(xiāo)上，即連桿軸頸上。
[0005]活塞用于將通過(guò)燃燒產(chǎn)生的燃?xì)鈮毫鬟f到曲軸上。加載到活塞上的燃?xì)鈮毫σ赃@種方式通過(guò)活塞銷(xiāo)傳遞到連桿上并從連桿傳遞到曲軸上。
[0006]通過(guò)所介紹的活塞、活塞銷(xiāo)、連桿和曲軸的布置，活塞的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，連桿除了很小的旋轉(zhuǎn)部分之外主要是沿汽缸套縱軸線(xiàn)的方向擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0007]燃?xì)鈮毫⒒钊仄滋卓v向軸線(xiàn)方向向下壓，其中活塞從上止點(diǎn)開(kāi)始被燃?xì)鈮毫?qiáng)迫進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)。利用其向下的運(yùn)動(dòng)試圖避開(kāi)燃?xì)鈮毫Φ幕钊谶@個(gè)向下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中必須驅(qū)動(dòng)與其鉸接地連接的連桿。為此活塞將作用在其上的氣體壓力通過(guò)活塞銷(xiāo)引到連桿上并試圖使這個(gè)連桿向下加速。當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，活塞連同連桿被減速，以便隨后在下止點(diǎn)處實(shí)施返回運(yùn)動(dòng)。活塞在其汽缸襯套內(nèi)的從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的行程上經(jīng)過(guò)的距離被稱(chēng)為活塞行程S。
[0008]汽缸工作各積Vh由活塞面Ak和活塞燈程s得出:Vh = Ak.S?；钊朴谏现裹c(diǎn)處的汽缸體積被稱(chēng)為壓縮容積V。。在活塞下止點(diǎn)中的汽缸體積由工作容積Vh與壓縮容積V。的總和得出。
[0009]內(nèi)燃機(jī)的幾何壓縮比ε的計(jì)算公式為:
[0010]ε =l+vh / Vc
[0011]原則上柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為了保障燃油空氣混合物的自行點(diǎn)火以很高的壓縮比運(yùn)行，而在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中最大允許壓縮比ε max由于全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中的爆震傾向，即在還未燃燒的混合物中自行點(diǎn)火的傾向，在自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)中需要限制在例如ε~10的比較低的壓縮比內(nèi)。
[0012]在越來(lái)越重要的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了無(wú)爆震燃燒必須進(jìn)一步降低幾何壓縮比，例如限制在ε ^ 8...9。[0013]汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的較低的壓縮比特別是在油耗方面，即在效率方面是不利的。效率η隨著壓縮比ε的下降也同樣下降。就是說(shuō)，考慮到燃燒過(guò)程的盡可能高的效率，汽缸新鮮充量應(yīng)該盡可能高地被壓縮，這同樣出于上述原因，特別是由于接近全負(fù)荷的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震傾向并不是無(wú)限可行的。
[0014]一個(gè)解決這個(gè)矛盾的設(shè)計(jì)方案在于:為內(nèi)燃機(jī)配備可變壓縮比ε而且是以如下方式，即隨著負(fù)荷的降低，就是說(shuō)從全負(fù)荷起朝著部分負(fù)荷方向，提高壓縮比。以這種方式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本的、部分負(fù)荷特定的缺點(diǎn)至少部分地得到補(bǔ)償。
[0015]根據(jù)內(nèi)燃機(jī)主要是在部分負(fù)荷內(nèi)運(yùn)行的實(shí)際情況，這一點(diǎn)在可達(dá)到的節(jié)約燃油方面提供很大的潛力。壓縮比ε相對(duì)各個(gè)工況的效率優(yōu)化的改變，就是說(shuō)匹配，即使是在部分負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中也使壓縮比ε~14...15成為可能并由此明顯降低油耗。
[0016]在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知有多個(gè)在運(yùn)行中的內(nèi)燃機(jī)中實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε的解決方案，下面會(huì)從它們中間示范性地、簡(jiǎn)短地介紹幾個(gè)。
[0017]實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε的一個(gè)可能性在于:將連桿設(shè)計(jì)為由兩部分組成的連桿。在這種情況下，連桿包括與活塞鉸接地連接的上部連桿和鉸接在曲軸上的下部連桿，其中上部連桿與下部連桿同樣彼此鉸接相連，以便以這種方式可以彼此相對(duì)樞轉(zhuǎn)。如果這兩個(gè)連桿孔沿它們的連接線(xiàn)的距離被理解為連桿長(zhǎng)度的話(huà)，那么這個(gè)長(zhǎng)度可以通過(guò)上部和下部的連桿彼此相對(duì)的樞轉(zhuǎn)，就是說(shuō)通過(guò)由兩部分組成的連桿的幅度或大或小的偏轉(zhuǎn)(Knicken)發(fā)生變動(dòng)。
[0018]在這種情況下，借助與上部連桿鉸接地連接并且可旋轉(zhuǎn)地收納在支承在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中的偏心軸上的鉸接連桿(Anlenkstange)對(duì)壓縮比ε進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)偏心軸的旋轉(zhuǎn)以及由此產(chǎn)生的活塞止點(diǎn)位置的變動(dòng)，壓縮比可以在很大的范圍內(nèi)，例如在emin~8至15 ε max =15之間變化。
[0019]這個(gè)機(jī)械調(diào)節(jié)裝置同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)可變壓縮比的解決方案的最大的缺點(diǎn)，因?yàn)樵撜{(diào)節(jié)裝置的一個(gè)相當(dāng)大的部分，特別是鉸接連桿參與曲軸傳動(dòng)裝置的擺動(dòng)的和旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。
[0020]活塞和連桿的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)與調(diào)節(jié)裝置的部件共同導(dǎo)致高加速度和減速度，它們以曲軸轉(zhuǎn)速的平方增大并且引起相應(yīng)高的動(dòng)態(tài)慣性力。這些動(dòng)態(tài)慣性力明顯加重曲軸傳動(dòng)裝置的負(fù)荷并且在部件的設(shè)計(jì)中在它們的強(qiáng)度方面起著決定性的作用。
[0021]因此設(shè)計(jì)者的目標(biāo)基本上是:將擺動(dòng)的物體質(zhì)量保持的盡可能小以及節(jié)省材料地配置部件，其中所述部件的必要的強(qiáng)度限制了這種行為方式。因此使用參與擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械調(diào)節(jié)裝置與減少擺動(dòng)物體質(zhì)量的目標(biāo)相悖。 [0022]實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε的另一個(gè)可能性在于:連桿由多個(gè)連桿件構(gòu)成，這些連桿件設(shè)置為彼此可伸縮移動(dòng)的。這個(gè)連桿同樣是文首述及的類(lèi)型的連桿。通過(guò)連桿件縮短或者拉出實(shí)現(xiàn)連桿長(zhǎng)度的變化。為此也需要機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置原則上如前述調(diào)節(jié)裝置一樣必須與連桿機(jī)械地連接，通過(guò)這種方式該調(diào)節(jié)裝置的一個(gè)部分也參與曲軸傳動(dòng)裝置的擺動(dòng)的和旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。其缺點(diǎn)在上面已經(jīng)加以闡述。
[0023]此外，現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的長(zhǎng)度可變的連桿本身相對(duì)傳統(tǒng)的連桿已經(jīng)導(dǎo)致了擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)物體質(zhì)量的增加，這還進(jìn)一步增加了所述不利的效應(yīng)。
[0024]在現(xiàn)有技術(shù)中還有眾所周知的解決方案，在這些解決方案中在連桿小孔或連桿大孔中作為軸承結(jié)構(gòu)的中間件設(shè)置有偏心襯套。偏心襯套可以旋轉(zhuǎn)，例如可以在不同的工作位置之間分級(jí)地轉(zhuǎn)換，其中由偏心襯套的不同工作位置中的不同止點(diǎn)位置產(chǎn)生不同的壓縮比ε。
[0025]德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE19944669A1介紹了一種連桿，在該連桿中偏心襯套布置在連桿大孔內(nèi)。為了使偏心襯套鎖定和解鎖，設(shè)置有鎖緊裝置的鎖緊元件，該鎖緊元件可以與襯套嚙合?？梢岳冒l(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油循環(huán)的壓力油液壓地或者利用壓縮空氣實(shí)施對(duì)包括汽缸和在這個(gè)汽缸中可移動(dòng)的活塞的鎖緊裝置的控制，即操作。但是DE19944669A1并未公開(kāi)一種裝置，利用該裝置解鎖的偏心襯套有針對(duì)性地旋入或者能夠旋入可事先規(guī)定的位置中。這是現(xiàn)有技術(shù)中介紹的實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε的方案的一個(gè)原則性的不足之處。
[0026]就現(xiàn)有技術(shù)中所介紹的、以使用偏心襯套而出色的解決方案而言，所提出的方案通常局限在襯套的止動(dòng)或解除止動(dòng)的裝置和方法上。一度被解除止動(dòng)的偏心襯套便聽(tīng)任其自由，就是說(shuō)，不對(duì)襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程本身施加影響。
[0027]同DE19944669A1 —樣，德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE10230428A1也介紹了一種真正意義上講非偏心襯套用的調(diào)節(jié)裝置，而更確切地說(shuō)是一種止動(dòng)裝置，利用該止動(dòng)裝置襯套可以被固定或被解除固定。被解除固定的偏心襯套的這種旋轉(zhuǎn)是由于作用在該襯套上的支承反力產(chǎn)生的，而并非有針對(duì)性地對(duì)旋轉(zhuǎn)過(guò)程施加或者能夠施加影響。
[0028]根據(jù)DE10230428A1，相對(duì)其他的、如DE19703948C1和ΕΡ0438121Α1所介紹的偏心輪調(diào)節(jié)裝置的改良在于:被解鎖的襯套的重新止動(dòng)并不是在多個(gè)工作循環(huán)之后才進(jìn)行以及被解鎖的襯套在連桿大孔內(nèi)并非不受限定地移動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)，因?yàn)镈E10230428A1所提出的止動(dòng)裝置只允許沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
[0029]發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)雜志(MTZ)，2009年第2期中第128頁(yè)起的一篇文章研究的是兩級(jí)可變壓縮比，該壓縮比通過(guò)偏心的活塞銷(xiāo)軸承結(jié)構(gòu)(Kolbenbolzenlagerung)得以實(shí)現(xiàn)。其中設(shè)置在連桿小孔內(nèi)的偏心襯套利用傳動(dòng)力(Triebwerkskraft)可以在兩個(gè)位置之間旋轉(zhuǎn)。由于設(shè)置在連桿軸頸上的偏心襯套會(huì)明顯增大連桿軸承直徑以及由此明顯增大傳動(dòng)摩擦，將偏心襯套設(shè)置在連桿大孔內(nèi)的解決方案的目的并不明顯。由于曲軸通常被構(gòu)造成一個(gè)整體的原因，偏心襯套必須設(shè)計(jì)成兩部分的情況被視為提高成本費(fèi)用和因此同樣被視為不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]在這個(gè)背景下，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種曲軸傳動(dòng)裝置，通過(guò)該曲軸傳動(dòng)裝置能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的眾所周知的缺點(diǎn)并且特別是利用該曲軸傳動(dòng)裝置可以對(duì)偏心襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程有針對(duì)性地施加影響，就是說(shuō)可以對(duì)旋轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。
[0031]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于，提供一種使這樣的曲軸傳動(dòng)裝置的壓縮比ε變化的方法。
[0032]第一個(gè)目的通過(guò)用于包括至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)的曲軸傳動(dòng)裝置得以實(shí)現(xiàn)，該曲軸傳動(dòng)裝置包括曲軸和至少一個(gè)支承在該曲軸上的連桿，在該曲軸傳動(dòng)裝置中支承在曲軸箱內(nèi)的曲軸具有用于每個(gè)汽缸的附屬的曲柄，其中曲柄彼此間隔開(kāi)地沿著曲軸的縱軸線(xiàn)布置并且為了實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε，附屬于汽缸的連桿在使用連桿大孔內(nèi)的作為中間件的偏心襯套的情況下支承在至少一個(gè)曲柄上，以及該曲軸傳動(dòng)裝置的特征在于:偏心襯套能夠在連桿大孔內(nèi)的至少兩個(gè)工作位置之間相對(duì)連桿旋轉(zhuǎn)，其中，所述曲軸傳動(dòng)裝置(I)進(jìn)一步包括可以機(jī)械地操作并且可以借助凸輪盤(pán)強(qiáng)制控制的至少部分地整合在偏心襯套內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0033]由于本實(shí)用新型的曲軸傳動(dòng)裝置具有一個(gè)真正意義上的調(diào)節(jié)裝置，所以能夠有針對(duì)性地對(duì)襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程施加影響。根據(jù)本實(shí)用新型，被解鎖的、可旋轉(zhuǎn)的偏心襯套并非聽(tīng)任其自由，而是借助整合在該襯套內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有針對(duì)性地使其旋轉(zhuǎn)，就是說(shuō)從一個(gè)工作位置移送到另一個(gè)工作位置中。
[0034]就這一點(diǎn)而言，根據(jù)本實(shí)用新型以及與現(xiàn)有技術(shù)不同地對(duì)襯套實(shí)施強(qiáng)制控制，就是說(shuō)，對(duì)襯套的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操控，通過(guò)這種方式本實(shí)用新型的第一目的得以實(shí)現(xiàn)，即提供一種曲軸傳動(dòng)裝置，利用該曲軸傳動(dòng)裝置能夠有針對(duì)性地對(duì)偏心襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程施加影響，更確切地說(shuō)就是以控制旋轉(zhuǎn)過(guò)程的方式。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被機(jī)械地操作并借助凸輪盤(pán)被強(qiáng)制控制。如在下面進(jìn)一步介紹的那樣，凸輪盤(pán)優(yōu)選與曲軸抗扭地連接，就是說(shuō)固定在曲柄上，通過(guò)這種方式將凸輪盤(pán)的擺動(dòng)質(zhì)量保持在很小。除了凸輪盤(pán)之外，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部件的質(zhì)量很小，因此曲軸傳動(dòng)裝置的質(zhì)量和特別是參與曲軸傳動(dòng)裝置的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量被降低到最小。
[0036]本實(shí)用新型的曲軸傳動(dòng)裝置具有至少一個(gè)凸輪盤(pán)，因?yàn)楸匾那闆r下多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)汽缸的連桿借助可旋轉(zhuǎn)的偏心襯套支承在曲軸或者附屬的曲柄上。
[0037]在具有至少兩個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)用的曲軸傳動(dòng)裝置中，有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少兩個(gè)汽缸以如下的方式配置，即它們構(gòu)成具有各至少一個(gè)汽缸的至少兩個(gè)組，至少一個(gè)組的至少一個(gè)汽缸構(gòu)造成可與負(fù)荷相關(guān)地接通的汽缸，該汽缸在部分?jǐn)嚅_(kāi)(Teilabschaltung)的范圍內(nèi)在低于可事先規(guī)定的負(fù)荷時(shí)可以斷開(kāi)連接。
[0038]就此而論，有益的實(shí)施方式如下:在部分?jǐn)嚅_(kāi)的情況下繼續(xù)處于運(yùn)行狀態(tài)的汽缸的連桿借助可旋轉(zhuǎn)的偏心襯套支承在曲軸或者附屬的曲柄上。
[0039]曲軸傳動(dòng)裝置的有益的實(shí)施方式如下:偏心襯套在解鎖狀態(tài)中能夠在連桿大孔內(nèi)的至少兩個(gè)工作位置之間相對(duì)連桿旋轉(zhuǎn)并且可以在每個(gè)工作位置中借助止動(dòng)栓與連桿抗扭地連接，為此止動(dòng)栓插入鼻形槽內(nèi)，該鼻形槽成形在連桿大孔的內(nèi)壁中并且以沿曲軸的旋轉(zhuǎn)方向增加的深度經(jīng)過(guò)沿圓周方向的可事先規(guī)定的角區(qū)域直到到達(dá)第一止擋為止，止動(dòng)栓為了傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在工作位置中支承在該止擋上，其中:
[0040]-止動(dòng)栓可垂直于曲軸的縱軸線(xiàn)移動(dòng)地支承在偏心襯套的第一連續(xù)槽中，由彈簧件沿連桿大孔的內(nèi)壁方向被施加力并且可以借助凸輪盤(pán)沿相反的方向被施加力，為此可以橫向于止動(dòng)栓沿曲軸的縱軸線(xiàn)移動(dòng)地支承在偏心襯套的第二連續(xù)槽中并且通過(guò)通孔穿過(guò)止動(dòng)栓的調(diào)節(jié)銷(xiāo)借助致動(dòng)器通過(guò)從靜止位置中移出而與布置在附屬的曲柄上的偏心襯套的近側(cè)并與曲軸抗扭地連接的凸輪盤(pán)嚙合，這樣止動(dòng)栓為了使襯套解鎖的目的在曲軸的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠借助凸輪盤(pán)克服彈簧件的彈力移入槽形凹陷內(nèi)，該凹陷形成在曲柄的側(cè)面中并沿圓周方向經(jīng)過(guò)可事先規(guī)定的角區(qū)域直到到達(dá)第二止擋為止，止動(dòng)栓為了使偏心襯套旋轉(zhuǎn)支承在該止擋上。
[0041]本實(shí)用新型的曲軸傳動(dòng)裝置具有至少一個(gè)致動(dòng)器，因?yàn)楸匾那闆r下多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)汽缸的連桿借助可旋轉(zhuǎn)的偏心襯套支承在曲軸上或者附屬的曲柄上。而一個(gè)單獨(dú)的連桿的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也可以配備一個(gè)以上的致動(dòng)器。
[0042]另外，凸輪盤(pán)和至少一個(gè)致動(dòng)器被用于機(jī)械地操作本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中使用凸輪盤(pán)，即，使用借助凸輪盤(pán)被強(qiáng)制控制的調(diào)節(jié)銷(xiāo)來(lái)解鎖偏心襯套和借助彈簧件使襯套重新抗扭地固定在連桿大孔內(nèi)，所述彈簧件提供需要的復(fù)位力，以便在缺少?gòu)?qiáng)制控制的情況下借助止動(dòng)栓重新鎖定襯套，就是說(shuō)與連桿抗扭地連接。
[0043]彈力可以直接或者間接地給可移動(dòng)地支承在襯套內(nèi)的止動(dòng)栓加載，而凸輪盤(pán)的強(qiáng)制控制僅僅間接地，即，通過(guò)調(diào)節(jié)銷(xiāo)作用在止動(dòng)栓上，該調(diào)節(jié)銷(xiāo)橫向于止動(dòng)栓沿曲軸的縱軸線(xiàn)可移動(dòng)地支承在偏心襯套內(nèi)并且通過(guò)通孔穿過(guò)止動(dòng)栓。以靜止位置為出發(fā)點(diǎn)，調(diào)節(jié)銷(xiāo)為了改變壓縮比借助致動(dòng)器移動(dòng)并且與布置在附屬的曲柄上的偏心襯套的近側(cè)并與曲軸抗扭地連接的凸輪盤(pán)嚙合。
[0044]優(yōu)選凸輪盤(pán)為了對(duì)調(diào)節(jié)銷(xiāo)進(jìn)行強(qiáng)制控制具有沿圓周方向延伸的凸臺(tái)狀的凸起，借助該凸起調(diào)節(jié)銷(xiāo)在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中沿曲柄的方向移動(dòng)。與此同時(shí)與調(diào)節(jié)銷(xiāo)機(jī)械連接的止動(dòng)栓克服彈簧件的彈力移動(dòng)，即，從連桿的鼻形槽中被拉出并進(jìn)入曲柄的槽形凹陷，通過(guò)這種方式襯套轉(zhuǎn)入解鎖狀態(tài)并可以在連桿大孔內(nèi)相對(duì)連桿旋轉(zhuǎn)。
[0045]止動(dòng)栓在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中咬合在槽形凹陷內(nèi)并到達(dá)第二止擋，為了使偏心襯套旋轉(zhuǎn)止動(dòng)栓支承在該止擋上。同時(shí)凸輪盤(pán)，優(yōu)選以構(gòu)造成斜面狀的隆起與調(diào)節(jié)銷(xiāo)的自由端部嚙合并在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中將該調(diào)節(jié)銷(xiāo)移回靜止位置中。
[0046]由于現(xiàn)在缺少對(duì)調(diào)節(jié)銷(xiāo)的強(qiáng)制控制，被解鎖的止動(dòng)栓在彈簧件的彈力的作用下在被解鎖的偏心襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中支承在連桿大孔的內(nèi)壁上。同時(shí)襯套通過(guò)止動(dòng)栓的帶動(dòng)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述止動(dòng)栓又在曲軸的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由于放置在槽形凹陷中而參與曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0047]在偏心襯套相對(duì)連桿大孔繼續(xù)無(wú)阻礙地旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，止動(dòng)栓然后自動(dòng)移入下一個(gè)鼻形槽內(nèi)。該槽構(gòu)造成深度沿曲軸的旋轉(zhuǎn)方向增加的鼻形，就是說(shuō)斜面狀。止動(dòng)栓沿旋轉(zhuǎn)方向經(jīng)過(guò)所述槽，其中止動(dòng)栓的嚙合深度增加，直到到達(dá)一個(gè)止擋為止，止動(dòng)栓為了傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在工作位置中支承在該止擋上。偏心襯套重新與連桿抗扭地連接。
[0048]鼻形槽的斜面可以構(gòu)造成凹面的、凸面的或者直線(xiàn)的。優(yōu)選所述槽具有鎖定位置，當(dāng)止動(dòng)栓緊靠止擋時(shí)便咬合在該鎖定位置中，就是說(shuō)嚙合。于是嚙合的止動(dòng)栓在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中被固定并與連桿抗扭地連接。
[0049]每個(gè)在連桿大孔中構(gòu)成的鼻形槽根據(jù)定義具有沿曲軸的旋轉(zhuǎn)方向增加的深度。在這一點(diǎn)上應(yīng)該注意:附屬于連桿大孔的曲柄在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中進(jìn)行疊加運(yùn)動(dòng)。在曲軸旋轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，曲柄圍繞曲軸的縱軸線(xiàn)以及同時(shí)圍繞其本身的縱軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。就這方面來(lái)說(shuō)，關(guān)于鼻形槽還可以正當(dāng)?shù)乇硎鋈缦?這個(gè)槽的深度沿曲柄的旋轉(zhuǎn)方向圍繞其縱軸線(xiàn)增加。但是出于簡(jiǎn)單和統(tǒng)一的原因在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)一直引用曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0050]應(yīng)該補(bǔ)充說(shuō)明的是，目前調(diào)節(jié)銷(xiāo)當(dāng)它可移動(dòng)地支承在曲軸的縱軸線(xiàn)上或者平行于曲軸的縱軸線(xiàn)延伸的直線(xiàn)上時(shí)被視為可以沿曲軸的縱軸線(xiàn)移動(dòng)。
[0051]出于上述原因，有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少一個(gè)凸輪盤(pán)為了對(duì)調(diào)節(jié)銷(xiāo)進(jìn)行強(qiáng)制控制除了沿圓周方向延伸的、借助它調(diào)節(jié)銷(xiāo)可以沿曲柄的方向移動(dòng)且止動(dòng)栓可以克服彈簧件的彈力在槽形凹陷內(nèi)移動(dòng)的、凸臺(tái)狀的凸起之外還具有斜面狀的、沿圓周方向延伸的隆起，該隆起可以與調(diào)節(jié)銷(xiāo)的朝向凸輪盤(pán)的自由端部嚙合以及利用該隆起調(diào)節(jié)銷(xiāo)在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中可以移回靜止位置中。
[0052]同樣出于上述原因，有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:止動(dòng)栓在被解鎖的偏心襯套在連桿大孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)期間由于彈簧件的彈力和缺少借助凸輪盤(pán)的強(qiáng)制控制而支承在連桿大孔的內(nèi)壁上并且由于襯套的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)入連桿大孔的下一個(gè)鼻形槽中并嚙合，通過(guò)這種方式偏心襯套重新與連桿抗扭地連接。
[0053]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少一個(gè)偏心襯套的第一連續(xù)槽為徑向定向。通過(guò)這種方式保障了可移動(dòng)地支承在第一槽中的止動(dòng)栓在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)不承受剪切力。
[0054]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少一個(gè)凸輪盤(pán)與曲軸構(gòu)造成一個(gè)整體。由于凸輪盤(pán)布置在附屬的曲柄上的偏心襯套的近側(cè)，凸輪盤(pán)例如可以與限定曲柄的曲柄臂構(gòu)成一個(gè)整體。原則上與曲軸構(gòu)造成一個(gè)整體的凸輪盤(pán)與曲軸抗扭地連接。通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)不可分開(kāi)的、抗扭的連接:凸輪盤(pán)與曲軸由一塊材料制成不可分割的部件，例如制成鑄件或者在鍛模中鍛造而成。
[0055]通過(guò)凸輪盤(pán)與曲軸的整體化構(gòu)造減少了曲軸傳動(dòng)裝置的部件數(shù)量并降低了制造費(fèi)用以及裝配費(fèi)用。另外，由于不需要將凸輪盤(pán)連接在曲軸上的固定件，所述實(shí)施方式具有較小的重量以及較小的空間需要。特別是通過(guò)如下方式裝配得以簡(jiǎn)化:省去了凸輪盤(pán)在曲柄上的安置，即定位。
[0056]但是如下的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式也是有益的:至少一個(gè)凸輪盤(pán)構(gòu)造成獨(dú)立的部件，該部件與曲軸抗扭地連接。通過(guò)材料配合、形狀配合或者力配合實(shí)現(xiàn)凸輪盤(pán)與曲軸或者曲柄之間的抗扭連接。
[0057]模塊化的構(gòu)造允許根據(jù)各個(gè)部件的功能由不同的材料構(gòu)造凸輪盤(pán)和曲軸。另外，獨(dú)立的凸輪盤(pán)適合于改造，就是說(shuō)適合于安裝在已經(jīng)制造完成的曲軸上。
[0058]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:可以電動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器。這樣的致動(dòng)器為了供電能夠以簡(jiǎn)單的方式使用車(chē)輛的車(chē)載電池并且被發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)控制，即激活。
[0059]在這方面有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少一個(gè)致動(dòng)器包括可通電的線(xiàn)圈和可移動(dòng)地支承在這個(gè)線(xiàn)圈內(nèi)的控制銷(xiāo)。當(dāng)前涉及的是電磁致動(dòng)器，其控制銷(xiāo)在調(diào)節(jié)銷(xiāo)應(yīng)該被移動(dòng)并與凸輪盤(pán)嚙合時(shí)與該調(diào)節(jié)銷(xiāo)嚙合。
[0060]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:設(shè)置有至少兩個(gè)致動(dòng)器。這個(gè)實(shí)施方式考慮到如下情況:襯套在連桿孔內(nèi)占有不同的工作位置并且在需要的情況下借助致動(dòng)器移動(dòng)的調(diào)節(jié)銷(xiāo)也隨著襯套改變其位置，特別是其到曲軸的縱軸線(xiàn)的距離。如果設(shè)置有兩個(gè)致動(dòng)器的話(huà)，則優(yōu)選一個(gè)致動(dòng)器以如下方式布置，即它可以使調(diào)節(jié)銷(xiāo)在第一工作位置中移動(dòng)，以及第二致動(dòng)器以如下方式布置，即這個(gè)致動(dòng)器可以使調(diào)節(jié)銷(xiāo)在第二工作位置中移動(dòng)。
[0061]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:偏心襯套的第一連續(xù)槽和該偏心襯套的第二連續(xù)槽設(shè)置在該襯套的最大壁厚的區(qū)域內(nèi)。
[0062]首先，偏心襯套在其最大壁厚的區(qū)域內(nèi)為整合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或者為整合至少調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部件，即止動(dòng)栓、調(diào)節(jié)銷(xiāo)、彈簧件等等提供所需的結(jié)構(gòu)空間。
[0063]另外，止動(dòng)栓布置在壁厚最厚的位置提供了能夠使壓縮比在最大可能的范圍內(nèi)變化的可能性。在這種情況下，襯套的第一工作位置設(shè)置在活塞的一個(gè)止點(diǎn)位置內(nèi)和第二工作位置固定在活塞的另一個(gè)止點(diǎn)位置內(nèi)；如在附圖中或者在【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】中所闡述的那樣。以第一工作位置中的襯套為出發(fā)點(diǎn)，為此必須將第二鼻形槽沿圓周方向與第一工作位置間隔180°地設(shè)置在連桿孔內(nèi)壁厚最小的位置上。
[0064]另外，偏心襯套在其最大的壁厚的區(qū)域內(nèi)具有最大的強(qiáng)度。一個(gè)應(yīng)該得到重視的并非不重要的觀點(diǎn):止動(dòng)栓在襯套的工作位置中應(yīng)該保障襯套與連桿的抗扭的連接。
[0065]出于上述原因有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式還有:屬于偏心襯套的至少兩個(gè)工作位置的連桿孔的兩個(gè)鼻形槽沿圓周方向間隔開(kāi)地和彼此錯(cuò)開(kāi)180°地布置。特別是在偏心襯套的第一槽和偏心襯套的第二槽設(shè)置在最大壁厚的區(qū)域內(nèi)以及由此止動(dòng)栓同樣設(shè)置在壁厚最厚的位置上的情況下，這個(gè)構(gòu)成能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)壓縮比的變化。
[0066]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:至少一個(gè)凸輪盤(pán)包括環(huán)狀的底盤(pán)，該底盤(pán)在外側(cè)圓周段上具有沿圓周方向延伸的凸臺(tái)狀凸起，其中凸起至曲柄的縱軸線(xiàn)的距離反向于曲軸的旋轉(zhuǎn)方向減小。
[0067]由于凸起至曲柄的縱軸線(xiàn)的距離在減小，調(diào)節(jié)銷(xiāo)在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中被強(qiáng)制控制地壓向曲柄的方向，通過(guò)這種方式止動(dòng)栓以及襯套與這個(gè)止動(dòng)栓一起被解鎖。
[0068]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:在內(nèi)側(cè)圓周段上鄰近凸起設(shè)置有沿圓周方向延伸的斜面狀隆起，其中該隆起的壁厚，沿曲柄的縱軸線(xiàn)的方向測(cè)量為反向于曲軸的旋轉(zhuǎn)方向增加。
[0069]沿曲柄的縱軸線(xiàn)的方向，就是說(shuō)平行于這個(gè)縱軸線(xiàn)測(cè)量，增加的斜面厚度在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中使調(diào)節(jié)銷(xiāo)移回其靜止位置中，在該靜止位置中調(diào)節(jié)銷(xiāo)不與凸輪盤(pán)嚙合。
[0070]有益的曲軸傳動(dòng)裝置的實(shí)施方式如下:彈簧件為螺旋彈簧。螺旋彈簧是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)認(rèn)可的彈簧件，該彈簧件證明是適合的并且可以成本低廉地獲得各種不同規(guī)格。
[0071]第二個(gè)基于本實(shí)用新型的目的，S卩，前述類(lèi)型的使曲軸傳動(dòng)裝置的壓縮比ε變化的方法通過(guò)一種方法得以實(shí)現(xiàn)，在該方法中以位于第一工作位置中并與連桿抗扭地連接的偏心襯套為出發(fā)點(diǎn):
[0072]-調(diào)節(jié)銷(xiāo)借助致動(dòng)器從靜止位置中移向凸輪盤(pán)的方向并與該凸輪盤(pán)嚙合，這樣調(diào)節(jié)銷(xiāo)在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被凸輪盤(pán)的凸起強(qiáng)制控制地壓向曲柄的方向以及與調(diào)節(jié)銷(xiāo)機(jī)械連接的止動(dòng)栓為了使襯套解鎖的目的克服彈簧件的彈力移入曲柄的槽形凹陷中，止動(dòng)栓在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中在該凹陷中咬合直到到達(dá)第二止擋為止，而凸輪盤(pán)的斜面狀隆起則與調(diào)節(jié)銷(xiāo)的自由端部嚙合并將該調(diào)節(jié)銷(xiāo)移回靜止位置中，其中被解鎖的止動(dòng)栓為了使偏心襯套旋轉(zhuǎn)而支承在第二止擋上并且在被解鎖的偏心襯套的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由于彈簧件的彈力和缺少借助凸輪盤(pán)的強(qiáng)制控制而支承在連桿大孔的內(nèi)壁上并且在偏心襯套相對(duì)連桿繼續(xù)無(wú)阻礙地旋轉(zhuǎn)過(guò)程中進(jìn)入連桿大孔的下一個(gè)鼻形槽中并嚙合，通過(guò)這種方式偏心襯套移入第二工作位置中并與連桿抗扭地連接。
[0073]已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型的曲軸傳動(dòng)裝置進(jìn)行的陳述也同樣適用于本實(shí)用新型的方法。
[0074]方法的有益的實(shí)施方式如下:借助發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)至少一個(gè)致動(dòng)器進(jìn)行控制。
[0075]方法的有益的實(shí)施方式如下:與內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)數(shù)和/或爆震特性相關(guān)地控制至少一個(gè)致動(dòng)器。
[0076]于是能夠以如下的方式對(duì)致動(dòng)器以及由此偏心襯套的工作位置的變動(dòng)進(jìn)行控制，即內(nèi)燃機(jī)的壓縮比ε隨著負(fù)荷的減少而升高和隨著負(fù)荷的增加而降低。
[0077]上述兩個(gè)方法變型在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下既考慮到在高負(fù)荷的區(qū)域內(nèi)必須通過(guò)限制或者降低壓縮比ε防止爆震的情況，也考慮到在部分負(fù)荷區(qū)域內(nèi)效率可以通過(guò)較高的壓縮比ε得以改善的情況，而無(wú)需擔(dān)心燃油空氣混合物的自行點(diǎn)火，即爆震。
[0078]下述方法的變形在內(nèi)燃機(jī)用的曲軸傳動(dòng)裝置中是有益的，在該內(nèi)燃機(jī)中至少一個(gè)作為部分?jǐn)嚅_(kāi)的范圍內(nèi)的可控汽缸的汽缸是可斷開(kāi)連接的:在部分?jǐn)嚅_(kāi)的情況下繼續(xù)處于運(yùn)行狀態(tài)的汽缸借助可旋轉(zhuǎn)的偏心襯套支承在曲軸上，其中偏心襯套在部分?jǐn)嚅_(kāi)的范圍內(nèi)以如下的方式旋轉(zhuǎn)和被控制，即壓縮比ε隨著負(fù)荷的減少而升高和隨著負(fù)荷的增加而降低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0079]下文借助一個(gè)實(shí)施例和參照附圖l、2a、2b、2c、2d、2e、2f、3a、3b和3c進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型加以闡述。其中:
[0080]圖1是曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式的示意性的側(cè)視圖和部分為剖視圖；和
[0081]圖2a是圖1所示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第一曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0082]圖2b是圖1所示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第二曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0083]圖2c是圖1示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第三曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0084]圖2d是圖1所示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第四曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0085]圖2e是圖1所示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第五曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0086]圖2f是圖1所示出的曲軸傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施方式位于第六曲柄角位內(nèi)的、相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖；
[0087]圖3a是曲軸傳動(dòng)裝置的凸輪盤(pán)的第一實(shí)施方式的示意性的俯視圖；
[0088]圖3b是在圖3a中示出的凸輪盤(pán)的示意性的透視圖；以及
[0089]圖3c是在圖3a中示出的凸輪盤(pán)的示意性的略微傾斜的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0090]圖1示出的是曲軸傳動(dòng)裝置I的第一實(shí)施方式的示意性的側(cè)視圖及部分為剖視圖。圖2a示出的是在圖1中所示出的曲軸傳動(dòng)裝置I的位于第一曲柄角位中的相對(duì)圖1旋轉(zhuǎn)90°的示意性的側(cè)視圖和同樣部分為剖視圖，在所述第一曲柄角位中活塞12位于下止點(diǎn)位置中。
[0091]曲軸傳動(dòng)裝置I包括曲軸2和支承在該曲軸2上的連桿3，其中曲軸2支承在內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱內(nèi)以及連桿3支承在曲軸2的曲柄2a上，即連桿軸頸2a上。
[0092]連桿3具有連桿小孔3b和連桿大孔3a。連桿小孔3b用于借助活塞銷(xiāo)使連桿3與活塞12鉸接連接。連桿3在使用作為中間件的偏心襯套4的情況下可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸2的連接軸頸2a上。這個(gè)連桿軸承的軸承座3'與連桿3構(gòu)造成一個(gè)整體并且通過(guò)連桿螺栓10可拆卸地與軸承蓋3"連接。與連桿軸承類(lèi)似，為了能夠安裝在曲軸2的連桿軸頸2a上偏心襯套4也構(gòu)造成由兩部分組成的。偏心襯套4包括第一偏心輪軸瓦4a和第二偏心輪軸瓦4b。
[0093]為了實(shí)現(xiàn)可變壓縮比ε，偏心襯套4可旋轉(zhuǎn)地支承在連桿大孔3a內(nèi)并且當(dāng)前在解鎖的狀態(tài)中可以在兩個(gè)彼此間隔180°扭轉(zhuǎn)角的工作位置之間旋轉(zhuǎn)。因此曲軸傳動(dòng)裝置I涉及的是兩級(jí)可變的曲軸傳動(dòng)裝置I。在圖1和2a中示出的曲軸傳動(dòng)裝置I中，偏心襯套4處于第一工作位置內(nèi)，在該工作位置中曲軸傳動(dòng)裝置I具有高壓縮比ε_(tái)。連桿3在活塞12處于下止點(diǎn)時(shí)處于上部位置中。襯套4利用對(duì)其進(jìn)行解鎖和旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部分地整合在偏心襯套4內(nèi)并且可以被機(jī)械地操縱。
[0094]偏心襯套4在每個(gè)工作位置中借助止動(dòng)栓5與連桿3抗扭地連接。垂直于曲軸2的縱軸線(xiàn)可移動(dòng)地支承在襯套4的第一連續(xù)槽5b內(nèi)的止動(dòng)栓5為此插入鼻形槽5a內(nèi)，該槽成形在連桿大孔3a的內(nèi)壁中。這個(gè)槽5a構(gòu)造成斜面狀，其中槽5a的深度沿曲軸2的旋轉(zhuǎn)方向ω，就是說(shuō)當(dāng)前沿順時(shí)針?lè)较蛟黾印Ｔ谝r套4的閉鎖過(guò)程中，止動(dòng)栓5在彈力負(fù)荷下進(jìn)入鼻形槽5a內(nèi)，沿圓周方向經(jīng)過(guò)可事先給定的角度，其中止動(dòng)栓5進(jìn)入連桿3的嚙合深度增加，并且最終貼靠在第一止擋11上，止動(dòng)栓5為了傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在工作位置中支承在該止擋上。在止動(dòng)栓5的這個(gè)位置中，襯套4與連桿3抗扭地連接。 [0095]止動(dòng)栓5由彈簧件5c沿連桿孔3a的內(nèi)壁方向連續(xù)地施加彈力。當(dāng)前彈力直接作用在調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a上并且通過(guò)這個(gè)調(diào)節(jié)銷(xiāo)間接地作用在止動(dòng)栓5上。為了克服螺旋彈簧5c的彈力向內(nèi)和從鼻形槽5a中移出止動(dòng)銷(xiāo)以及使偏心襯套4移入解鎖狀態(tài)，可以借助凸輪盤(pán)7沿相反的方向，即克服彈力地向止動(dòng)栓5施加力。為此，可橫向于止動(dòng)栓5移動(dòng)地支承在偏心襯套4的第二連續(xù)槽6b內(nèi)并且經(jīng)由通孔6c穿過(guò)止動(dòng)栓5的調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a借助致動(dòng)器9與凸輪盤(pán)7嚙合。兩個(gè)布置在曲柄2a側(cè)面的致動(dòng)器9中的每一個(gè)均具有可通電的線(xiàn)圈9a，控制銷(xiāo)9b可移動(dòng)地支承在該線(xiàn)圈內(nèi)，該控制銷(xiāo)可以使調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a沿曲軸2的縱軸線(xiàn)，即平行于曲軸2的縱軸線(xiàn)移動(dòng)。兩個(gè)致動(dòng)器9中的每一個(gè)均配有包括襯套4的工作位置的、確定的曲柄角位。從圖2f中可以看出，當(dāng)襯套4處于曲軸傳動(dòng)裝置I具有低壓縮比^min的第二工作位置中以及活塞12經(jīng)過(guò)附屬的下止點(diǎn)位置時(shí)，下部致動(dòng)器9負(fù)責(zé)使調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a移動(dòng)。
[0096]根據(jù)在圖1和2a中示出的曲軸傳動(dòng)裝置I的瞬時(shí)狀態(tài)(Momentaufnahme)，上部致動(dòng)器9已經(jīng)在活塞12的之前的上止點(diǎn)位置中使調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a從它的靜止位置中沿曲軸2的縱軸線(xiàn)向凸輪盤(pán)7的方向移動(dòng)并與該凸輪盤(pán)7嚙合，該凸輪盤(pán)布置在連桿軸頸2a上的偏心襯套4的近側(cè)并與曲軸2抗扭地連接。
[0097]為了對(duì)調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a進(jìn)行強(qiáng)制控制，凸輪盤(pán)7具有沿圓周方向延伸的、凸臺(tái)狀的凸起7a，借助該凸起調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a在曲軸2旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中壓向曲柄2a的方向。在這種情況下，與調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a機(jī)械連接的止動(dòng)栓5為了使襯套4解鎖克服彈簧件5c的彈力移動(dòng)，即從連桿3的鼻形槽5a中被拉出并進(jìn)入曲柄2a的槽形凹陷8內(nèi)，通過(guò)這種方式襯套4轉(zhuǎn)入解鎖狀態(tài)并且如從圖2a和2b中可以看出的那樣可以相對(duì)連桿3在連桿大孔3a內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0098]由于凸輪盤(pán)7在圖2a至2f中位于連桿3的背面上，通過(guò)虛線(xiàn)示出的凸起7a的邊緣7c示出凸輪盤(pán)7的凸起7a。調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a在曲軸2旋轉(zhuǎn)過(guò)程中沿這個(gè)邊緣7c移動(dòng)并且同時(shí)縮小其到曲柄2a的縱軸線(xiàn)的距離，通過(guò)這種方式對(duì)止動(dòng)栓5和襯套4實(shí)施解鎖。
[0099]與此同時(shí)，止動(dòng)栓5咬合在槽形凹陷8內(nèi)并到達(dá)第二止擋8a，如從圖2b和2c中可以看出的那樣為了使偏心襯套4旋轉(zhuǎn)，止動(dòng)栓支承在該止擋上。同時(shí)調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a的自由端與凸輪盤(pán)7的構(gòu)造成斜面狀的隆起7b嚙合，該隆起在曲軸2旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a移回靜止位置中。這個(gè)移動(dòng)的結(jié)果是調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a不再與凸輪盤(pán)7嚙合。與凸輪盤(pán)7的凸起7a —樣，隆起7b同樣由虛線(xiàn)示出。
[0100]由于缺少了借助凸輪盤(pán)7對(duì)調(diào)節(jié)銷(xiāo)6a的強(qiáng)制控制，如從圖2d中可以看出的那樣，被解鎖的止動(dòng)栓5在彈簧件5c的彈力影響下，在被解鎖的偏心襯套4隨曲軸2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中支承在連桿大孔3a的內(nèi)壁上。與此同時(shí)襯套4通過(guò)止動(dòng)栓5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該止動(dòng)栓本身通過(guò)貼靠在槽8的第二止擋8a上而被旋轉(zhuǎn)的曲軸2帶動(dòng)，就是說(shuō)，參與曲軸2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0101]在曲軸2的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)中，偏心襯套4無(wú)阻礙地在連桿大孔3a內(nèi)移動(dòng)直到止動(dòng)栓5由于彈力而進(jìn)入下一個(gè)鼻形槽5a為止。止動(dòng)栓5沿旋轉(zhuǎn)方向經(jīng)過(guò)槽5a，其中止動(dòng)栓5壓入連桿軸頸2a的深度增大到止動(dòng)栓5到達(dá)槽5a的第一止擋11為止，止動(dòng)栓5為了傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支承在該止擋上。如從圖2e中可以看出的那樣，偏心襯套4現(xiàn)在位于第二工作位置中并且重新與連桿3抗扭地連接。
[0102]圖2f示出的是包括處于第二工作位置中的偏心襯套4和處于附屬的下止點(diǎn)位置內(nèi)的活塞12的曲軸傳動(dòng)裝置I。由活塞12在偏心襯套4的兩個(gè)工作位置中的不同的止點(diǎn)位置產(chǎn)生曲軸傳動(dòng)裝置I的不同的壓縮比ε。
[0103]圖3a示意性地示出的是凸輪盤(pán)7的第一實(shí)施方式的俯視圖。圖3b和3c示意性地示出的是這個(gè)凸輪盤(pán)7的透視圖和或者略微傾斜的視圖。
[0104]凸輪盤(pán)7具有環(huán)狀的底盤(pán)7d。凸臺(tái)狀的凸起7a在底盤(pán)7d的外側(cè)圓周段上沿圓周方向延伸。凸起7a到曲柄的縱軸線(xiàn)13的距離，也就是凸起7a的邊緣7c到曲柄的縱軸線(xiàn)13的距離反向于曲軸和曲柄的旋轉(zhuǎn)方向ω減少。由于凸起7a到曲柄的縱軸線(xiàn)13的距離減小，調(diào)節(jié)銷(xiāo)在曲軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中在襯套解鎖的范圍內(nèi)被強(qiáng)制控制地壓向曲柄的方向。
[0105]在底盤(pán)7d的內(nèi)側(cè)圓周段上與凸起7a鄰接地設(shè)置有沿圓周方向延伸的斜面狀隆起7b，其壁厚，即厚度，沿曲柄的縱軸線(xiàn)13的方向測(cè)量，反向于曲軸和曲柄的旋轉(zhuǎn)方向ω增力口。斜面7b的增加的厚度導(dǎo)致在曲軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將調(diào)節(jié)銷(xiāo)移回它的靜止位置中，在該靜止位置中調(diào)節(jié)銷(xiāo)不與凸輪盤(pán)7嚙合。
[0106]附圖標(biāo)記列表
[0107]I 曲軸傳動(dòng)裝置
[0108]2 曲軸
[0109]2a曲柄、連桿軸頸
[0110]2b曲柄臂
[0111]3 連桿
[0112]3a連桿大孔
[0113]3b連桿小孔
[0114]3'軸承座
[0115]3"軸承蓋
[0116]4 偏心襯套、襯套
[0117]4a第一偏心輪軸瓦
[0118]4b第二偏心輪軸瓦
[0119]5 止動(dòng)栓[0120]5a鼻形槽
[0121]5b第一連續(xù)槽
[0122]5c彈簧件、螺旋彈簧
[0123]6a調(diào)節(jié)銷(xiāo)
[0124]6b第二連續(xù)槽
[0125]6c止動(dòng)栓通孔
[0126]7凸輪盤(pán)
[0127]7a 凸臺(tái)狀凸起
[0128]7b斜面狀隆起
[0129]7c凸起的邊緣
[0130]7d 環(huán)狀底盤(pán)
[0131]8槽形凹陷
[0132]8a 第二止擋
[0133]9致動(dòng)器
[0134]9a 線(xiàn)圈
[0135]9b控制銷(xiāo)
[0136]10連桿螺栓
[0137]11第一止擋
[0138]12活塞
[0139]13曲柄的縱軸線(xiàn)
[0140]Ak活塞面
[0141]ε壓縮比
[0142]ε—最大允許壓縮比
[0143]η效 率
[0144]s行程
[0145]V。壓縮容積
[0146]Vh汽缸工作容積
[0147]ω曲軸旋轉(zhuǎn)方向
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸傳動(dòng)裝置(1)，用于包括至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)，所述曲軸傳動(dòng)裝置包括曲軸⑵和至少一個(gè)支承在所述曲軸(2)上的連桿(3)，在所述曲軸傳動(dòng)裝置中支承在曲軸箱內(nèi)的所述曲軸(2)具有用于每個(gè)汽缸附屬的曲柄(2a)，所述曲柄(2a)彼此間隔開(kāi)地沿著所述曲軸(2)的縱軸線(xiàn)布置并且附屬于汽缸的所述連桿(3)在使用連桿大孔(3a)內(nèi)的作為中間件的偏心襯套(4)的情況下支承在至少一個(gè)曲柄(2a)上，其特征在于:所述偏心襯套(4)能夠在所述連桿大孔(3a)內(nèi)的至少兩個(gè)工作位置之間相對(duì)所述連桿(3)旋轉(zhuǎn)，其中，所述曲軸傳動(dòng)裝置(1)進(jìn)一步包括可以機(jī)械地操作并且可以借助凸輪盤(pán)(7)強(qiáng)制控制的至少部分地整合在所述偏心襯套(4)內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于:所述偏心襯套(4)在解鎖狀態(tài)中能夠在所述連桿大孔(3a)內(nèi)的至少兩個(gè)工作位置之間相對(duì)所述連桿(3)旋轉(zhuǎn)并且能夠在每個(gè)工作位置中借助止動(dòng)栓(5)與所述連桿(3)抗扭地連接，為此所述止動(dòng)栓(5)插入鼻形槽(5a)內(nèi)，所述鼻形槽成形在所述連桿大孔(3a)的內(nèi)壁中并且以沿所述曲軸(2)的旋轉(zhuǎn)方向增加的深度經(jīng)過(guò)沿圓周方向可事先規(guī)定的角區(qū)域直到到達(dá)第一止擋(11)為止，所述止動(dòng)栓(5)為了傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在工作位置中支承在所述止擋上，其中， -所述止動(dòng)栓(5)可垂直于所述曲軸(2)的縱軸線(xiàn)移動(dòng)地支承在所述偏心襯套(4)的第一連續(xù)槽(5b)中，由彈簧件(5c)沿所述連桿大孔(3a)的內(nèi)壁方向施加力并且可以借助所述凸輪盤(pán)(7)沿相反的方向被施加力，為此可以橫向于所述止動(dòng)栓(5)沿所述曲軸(2)的縱軸線(xiàn)移動(dòng)地支承在所述偏心襯套(4)的第二連續(xù)槽^b)中并且通過(guò)通孔^c)穿過(guò)所述止動(dòng)栓(5)的調(diào)節(jié)銷(xiāo)(6a)，借助致動(dòng)器(9)通過(guò)從靜止位置中移出而與橫向布置在附屬的所述曲柄(2a)上的所述偏心襯套⑷的近側(cè)并與所述曲軸(2)抗扭地連接的所述凸輪盤(pán)(7)嚙合，這樣所述止動(dòng)栓(5)為了使偏心襯套(4)解鎖的目的在所述曲軸(2)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠借助所述凸輪盤(pán)(7)克服所述彈簧件(5c)的彈力移入槽形凹陷(8)內(nèi)，所述槽形凹陷形成在所述曲柄(2a)的側(cè)面中并沿圓周方向經(jīng)過(guò)可事先規(guī)定的角區(qū)域直到到達(dá)第二止擋(8a)為止，所述止動(dòng)栓(5)為了使所述偏心襯套(4)旋轉(zhuǎn)支承在所述第二止擋上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于:至少一個(gè)凸輪盤(pán)(7)為了對(duì)所述調(diào)節(jié)銷(xiāo)(6a)進(jìn)行強(qiáng)制控制除了沿圓周方向延伸的凸臺(tái)狀的、借助其所述調(diào)節(jié)銷(xiāo)(6a)可以沿所述曲柄(2a)的方向移動(dòng)且所述止動(dòng)栓(5)可以克服所述彈簧件(5c)的彈力在所述槽形凹陷(8)內(nèi)移動(dòng)的凸起(7a)之外還具有斜面狀的、沿圓周方向延伸的隆起(7b)，所述隆起可以與所述調(diào)節(jié)銷(xiāo)(6a)的朝向所述凸輪盤(pán)(7)的自由端部嚙合，以及利用所述隆起所述調(diào)節(jié)銷(xiāo)^a)可以在所述曲軸(2)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中移回所述靜止位置中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的曲軸傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于:所述止動(dòng)栓(5)在解鎖的所述偏心襯套(4)在所述連桿大孔(3a)內(nèi)旋轉(zhuǎn)期間由于所述彈簧件(5c)的彈力和缺少借助所述凸輪盤(pán)(7)的強(qiáng)制控制而支承在所述連桿大孔(3a)的內(nèi)壁上，并且所述止動(dòng)栓(5)由于所述偏心襯套(4)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)入所述連桿大孔(3a)的下一個(gè)鼻形槽(5a)中并嚙合，通過(guò)這種方式所述偏心襯套(4)重新與所述連桿(3)抗扭地連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于:至少一個(gè)所述偏心襯套(4)的第一連續(xù)槽(5b)為徑向定向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于:至少一個(gè)所述凸輪盤(pán)(7)與所述曲軸(2)構(gòu)造成一個(gè)整體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:至少一個(gè)所述凸輪盤(pán)(7)構(gòu)造成獨(dú)立的部件，其與所述曲軸(2)抗扭地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:可以電動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:所述至少一個(gè)致動(dòng)器(9)包括可通電的線(xiàn)圈(9a)和可移動(dòng)地支承在所述線(xiàn)圈(9a)內(nèi)的控制銷(xiāo)(％)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:設(shè)置有至少兩個(gè)致動(dòng)器(9)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所 述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:所述偏心襯套(4)的第一連續(xù)槽(5b)和所述偏心襯套(4)的第二連續(xù)槽^b)設(shè)置在所述偏心襯套(4)的最大壁厚的區(qū)域內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:屬于所述偏心襯套(4)的至少兩個(gè)工作位置的所述連桿大孔(3a)的兩個(gè)鼻形槽(5a)沿圓周方向間隔開(kāi)地和彼此錯(cuò)開(kāi)180°地布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:至少一個(gè)所述凸輪盤(pán)(7)包括環(huán)狀的底盤(pán)，所述底盤(pán)在外側(cè)圓周段上具有沿圓周方向延伸的凸臺(tái)狀的凸起(7a)，所述凸起(7a)至所述曲柄(2a)的縱軸線(xiàn)(13)的距離反向于所述曲軸(2)的旋轉(zhuǎn)方向減少。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:在內(nèi)側(cè)圓周段上鄰近所述凸起(7a)設(shè)置有沿圓周方向延伸的斜面狀的隆起(7b)，所述隆起(7b)的壁厚，沿所述曲柄(2a)的縱軸線(xiàn)(13)的方向測(cè)量為反向于所述曲軸(2)的旋轉(zhuǎn)方向增加。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸傳動(dòng)裝置(I)，其特征在于:所述彈簧件(5c)為螺旋彈簧(5c)。
【文檔編號(hào)】F02B75/04GK203488252SQ201320542203
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】艾伯特·布羅伊爾, 莫里茨·克勞斯·施普林格, 托馬斯·洛倫茲, 貝恩德·施泰納, 赫爾穆特·漢斯·魯蘭 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司