连杆和内燃发动机.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510025479.9

申请日:

2015.01.19

公开号:

CN104791091A

公开日:

2015.07.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02B 75/04申请日:20150119|||公开

IPC分类号:

F02B75/04; F02D15/02

主分类号:

F02B75/04

申请人:

F·波尔希名誉工学博士公司

发明人:

M·保罗

地址:

德国斯图加特

优先权:

102014100585.6 2014.01.20 DE

专利代理机构:

北京北翔知识产权代理有限公司11285

代理人:

潘飞; 杨勇

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内容摘要

公开一种连杆,其具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼、用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼、及用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置,其中该偏心调节装置具有与一个偏心杠杆相互作用的一个偏心轮、以及接合在该偏心杠杆上的多个偏心杆,其中该偏心杠杆具有至少一个偏心杠杆部段,其中如在该偏心轮的轴向方向上看到的,偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的前方和/或后方,其中偏心杠杆部段被出于共同旋转的目的连接到该偏心轮上。偏心杠杆部段、该小端轴承孔眼邻近对应的偏心杠杆部段定位的一个端面、以及该偏心轮的一个邻近端面各自具有一种斜切的轮廓。

权利要求书

1.  一种连杆(10),该连杆具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、具有用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、并且具有用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及接合在该偏心杠杆(14)上的多个偏心杆(15,16),其中该偏心杠杆(14)具有至少一个偏心杠杆部段(38,39),其中如在该偏心轮(36)的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的前方和/或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)是出于共同旋转目的地连接到该偏心轮(36)上的,并且其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)、该小端轴承孔眼(10)的邻近对应的偏心杠杆部段(38,39)定位的一个端面(43,44)、以及该偏心轮(36)的一个邻近端面(45,46)各自具有一种斜切的轮廓。

2.
  如权利要求1所述的连杆,其特征在于,该偏心杠杆(14)具有两个偏心杠杆部段(38,39),其中一个第一偏心杠杆部段(38)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第一轴向端面(43)前,并且一个第二偏心杠杆部段(39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第二轴向端面(44)前,这样使得该小端轴承孔眼(12)被定位在这两个偏心杠杆部段(38,39)之间,其中该小端轴承孔眼(12)的这两个端面(43,44)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。

3.
  如权利要求2所述的连杆,其特征在于,出于共同旋转目的而连接到该偏心轮(36)上的这两个偏心杠杆部段(38,39)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。

4.
  如权利要求2或3所述的连杆,其特征在于,该偏心轮(36)的这些轴向端面(45,46)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。

5.
  如权利要求4所述的连杆,其特征在于,在该偏心杠杆(14)的整个调节范围上,这些偏心杠杆部段(38,39)的轮廓中的这些偏心杠杆部段(38,39)的相互平行的部分与这些偏心杠杆部段(38,39)的相互倾斜的部分汇合处的拐点线(49)是位于该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互平行的部分与该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互倾斜的部分汇合处的拐点线(47)的上方。

6.
  如权利要求5所述的连杆,其特征在于,该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互平行的部分与其相互倾斜的部分汇合处的拐点线(47)是位于该偏心轮(36)的一个中心点(50)的下方。

7.
  如权利要求6所述的连杆,其特征在于,该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的这些拐点线(47)位于该偏心轮(36)的中心点(50)下方的最大量为:使得一方面延伸通过该偏心轮(36)的中心点(50)并且另一方面延伸通过该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的拐点线(47)与该偏心轮(36)直接邻接的拐点(53,54)的多条直线(51,52)包围一个至少80°的、优选地一个至少100°的、特别优选地一个至少120°的角。

8.
  如权利要求7所述的连杆,其特征在于,该小端轴承孔眼(12)的这些端面(43,44)的拐角与该偏心轮(36)的这些端面(45,46)的拐角彼此相对应。

9.
  如权利要求8所述的连杆,其特征在于,该偏心轮(36)的这些端面(45,46)的拐角与这些偏心杠杆部段(38,39)的拐角彼此相对应。

10.
  如权利要求9所述的连杆,其特征在于,该小端轴承孔眼(12)的这些端面(43,44)的拐角与这些偏心杠杆部段(38,39)的拐角彼此相对应。

11.
  如权利要求10所述的连杆,其特征在于,该偏心轮(36)的这些轴向端面(45,46)的轮廓中的拐点线(48)与这些偏心杠杆部段(38,39)的轮廓中的拐点线(49)彼此直接邻近地延伸。

12.
  一种连杆(10),该连杆具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、具有用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、并且具有用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及接合在该偏心杠杆(14)上的多个偏心杆(15,16),其中该偏心杠杆(14)具有至少一个偏心杠杆部段(38,39),其中如在该偏心轮(36)的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的前方和/或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被出于共同旋转的目的连接到该偏心轮(36)上,并且其中在该偏心杠杆部段的末端(55,56)处,该偏心杠杆部段经由这些末端连接到这些偏心杆(15,16)上,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)具有在这些偏心杆(15,16)的方向上凹缩的一种轮廓。

13.
  如权利要求12所述的连杆,其特征在于,该偏心杠杆(14)具有两个偏心杠杆部段(38,39),其中一个第一偏心杠杆部段(38)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第一轴向端面(43)前,并且一个第二偏心杠杆部段(39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第二轴向端面(44)前,这样使得该小端轴承孔眼(12)被定位在这两个偏心杠杆部段(38,39)之间,其中在这些偏心杠杆部段的末端(55,56)处,这些偏心杠杆部段经由这些末端通过多个连接销(41,42)连接到这些偏心杆(15,16)上,定位在该小端轴承孔眼(12)的这两个端面(43,44)前的这些偏心杠杆部段(38,39)具有一种凹缩轮廓,从而减小了这些偏心杠杆部段(38,39)之间的距离。

14.
  如权利要求13所述的连杆,其特征在于,在这些偏心杠杆部段(38,39)的末端(55,56)处的凹缩线(57,58)被配置的方式为使得当接 合在这些偏心杠杆部段(38,39)的末端(55,56)上的一个偏心杆(15,16)已经最大程度地进入对应的液压室(22,23)中时,形成在这些偏心杠杆部段(38,39)的这个末端(55,56)处的凹缩线(57,58)与面向对应的偏心杆(15,16)的一个连杆主体轮廓(59,60)相平行地延伸。

15.
  一种具有可调压缩比的内燃发动机,该内燃发动机具有至少一个汽缸并且具有一个曲轴,至少一个连杆(10)接合在该曲轴上,其中这个连杆或各个连杆(10)具有用于将其连接到该曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、以及用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),并且其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及多个偏心杆(15,16),这些偏心杆接合在该偏心杠杆(14)上并且由与这些偏心杆相互作用的多个液压室(22,23)中占主导的液压压力来作用,其特征在于,这个或每个连杆(10)被设计成如权利要求1至14中的一项或多项所述的连杆。

说明书

连杆和内燃发动机
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的连杆并且涉及一种内燃发动机。
背景技术
图1示出了一台具有可调压缩比的内燃发动机的、从DE 10 2010 016 037A1中已知的一个连杆。因此,连杆10具有一个大端轴承孔眼11和一个小端轴承孔眼12,其中大端轴承孔眼11用于将连杆10连接到一个曲轴(在图1中未示出)上,并且小端轴承孔眼12用于将连杆10连接到该内燃发动机的一个汽缸活塞(在图1中未示出)上。连杆10被指配了一个偏心调节装置13,该偏心调节装置具有一个偏心轮(在图1中未示出)、一个偏心杠杆14和偏心杆15、16。偏心杠杆14具有一个孔,该孔是相对于小端轴承孔眼12的中心点17偏心地安排的并且具有一个中心点18,其中该偏心杠杆14中的孔容纳该偏心轮并且该偏心轮中的一个孔容纳一个活塞销。偏心调节装置13用于调节有效连杆长度leff,其中该连杆长度应理解成是指偏心杠杆14中的孔的中心点18与大端轴承孔眼11的中心点19之间的距离。为了使偏心本体14旋转并且因此改变有效连杆长度leff,可以移动这些偏心杆15、16。每个偏心杆15、16都对应地指配了一个活塞20、21,该活塞是在一个液压室22、23中可移位地引导的。在这些液压室22、23中占主导的一个液压压力作用于指配给这些偏心杆15、16的活塞20、21,其中对这些偏心杆15、16加以重新定位是取决于这些液压室中的油量而是可能的或是不可能的。
对偏心调节装置13的调节是由在该内燃发动机的作功冲程的过程中该内燃发动机作用于该偏心调节装置13的惯性力和负荷力的作用来启动的。在作功冲程的过程中,作用于偏心调节装置13的作用力的方向是恒定的。这种调节移动是由这些活塞20、21辅助的,液压油作用在 这些活塞上,这些活塞作用在这些偏心杆15、16上,其中这些活塞20、21防止了由于作用于偏心调节装置13的作用力的方向改变而引起的偏心调节装置13的复位。与这些活塞20、21相互作用的偏心杆15、16连接到偏心本体14的各端上。这些活塞20、21被引导在其中的这些液压室22和23可以经由从大端轴承孔眼11开始的液压油管线24和25供应液压油。止回阀26和27防止液压油从这些液压室23和24流出回到这些液压管线24和25中。一个换向阀29被容纳在连杆10中的一个孔28中,其中该换向阀29的运行位置确定了这些液压室22和23中哪一个液压室填充有液压油以及这些液压室22和23中哪一个液压室被排空,其中偏心调节装置13的调节方向或旋转方向就是取决于此。在这种安排中,这些液压室22和23对应地经由流体管线30和31与容纳换向阀29的孔28相联通。图1中示意性地示出了换向阀29的一个致动装置32、一个弹簧装置33以及一个控制活塞34,其中已经从DE 102010016037A1中知道该换向阀29的这些组成元件的运行。
如以上所说明的,作用于被引导在液压室22、23中的活塞20、21的液压油从大端轴承孔眼11开始经由这些液压油管线24和25被供给至这些液压室22、23,其中连杆10通过大端轴承孔眼11接合在曲轴(在图1中未示出)上,其方式为一个连杆轴瓦35被安排在该曲轴(即其曲轴轴承轴颈)与该大端轴承孔眼之间。
从DE 10 2005 055 199A1中已知关于这种类型的带有可调压缩比的内燃发动机的另外的细节,这篇现有技术文件披露了插入该偏心杠杆的实践,这些偏心杆在该偏心杠杆上接合到该小端轴承孔眼中的一个槽缝型孔口中。
对于组装而言,具有带内齿形的一个孔的该偏心杠杆被插入该小端轴承孔眼中的槽缝型孔口中,然后将具有外齿形的偏心轮插入该偏心杠杆中的孔中。该偏心轮和该偏心杠杆通过互相啮合的齿而彼此相连。通过互相啮合的齿使该偏心轮与该偏心杠杆相连在生产和组装时要求高的支出并且易受磨损的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的内燃发动机和一种新型的连杆,该连杆在生产和组装时具有低成本、对于磨损具有更低的敏感性同时具有轻的重量。
根据本发明的第一方面,这一目的是通过如下述1所述的一种连杆来实现的。根据该第一方面,该偏心杠杆具有至少一个偏心杠杆部段,其中如在该偏心轮的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的前方和/或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段被出于共同旋转目的连接到该偏心轮上,并且其中这个或每个偏心杠杆部段、该小端轴承孔眼的邻近对应偏心杠杆部段定位的一个端面、以及该偏心轮的一个邻近端面各自具有一种斜切的轮廓。这样使得将该偏心轮连接到这个或各个偏心杠杆部段上并且省去该偏心轮和偏心杠杆上的齿系统变成简单的事情。在实现轻的重量的同时,可以降低生产和组装时的成本以及对磨损的敏感性。
1.一种连杆(10),该连杆具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、具有用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、并且具有用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及接合在该偏心杠杆(14)上的多个偏心杆(15,16),其中该偏心杠杆(14)具有至少一个偏心杠杆部段(38,39),其中如在该偏心轮(36)的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的前方和/或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)是出于共同旋转目的地连接到该偏心轮(36)上的,并且其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)、该小端轴承孔眼(10)的邻近对应的偏心杠杆部段(38,39)定位的一个端面(43,44)、以及该偏心轮(36)的一个邻近端面(45,46)各自具有一种斜切的轮廓。
2.如上述1所述的连杆,该偏心杠杆(14)具有两个偏心杠杆部段(38, 39),其中一个第一偏心杠杆部段(38)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第一轴向端面(43)前,并且一个第二偏心杠杆部段(39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第二轴向端面(44)前,这样使得该小端轴承孔眼(12)被定位在这两个偏心杠杆部段(38,39)之间,其中该小端轴承孔眼(12)的这两个端面(43,44)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。
3.如上述2所述的连杆,出于共同旋转目的而连接到该偏心轮(36)上的这两个偏心杠杆部段(38,39)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。
4.如上述2或3所述的连杆,该偏心轮(36)的这些轴向端面(45,46)在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。
5.如上述2至4之一所述的连杆,在该偏心杠杆(14)的整个调节范围上,这些偏心杠杆部段(38,39)的轮廓中的这些偏心杠杆部段(38,39)的相互平行的部分与这些偏心杠杆部段(38,39)的相互倾斜的部分汇合处的拐点线(49)是位于该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互平行的部分与该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互倾斜的部分汇合处的拐点线(47)的上方。
6.如上述2至5之一所述的连杆,该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的相互平行的部分与其相互倾斜的部分汇合处的拐点线(47)是位于该偏心轮(36)的一个中心点(50)的下方。
7.如上述6所述的连杆,该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44)的轮廓中的这些拐点线(47)位于该偏心轮(36)的中心点(50)下方的最大量为:使得一方面延伸通过该偏心轮(36)的中心点(50)并且另一方面延伸通过该小端轴承孔眼(12)的这些轴向端面(43,44) 的轮廓中的拐点线(47)与该偏心轮(36)直接邻接的拐点(53,54)的多条直线(51,52)包围一个至少80°的、优选地一个至少100°的、特别优选地一个至少120°的角。
8.如上述2至7之一所述的连杆,该小端轴承孔眼(12)的这些端面(43,44)的拐角与该偏心轮(36)的这些端面(45,46)的拐角彼此相对应。
9.如上述2至8之一所述的连杆,该偏心轮(36)的这些端面(45,46)的拐角与这些偏心杠杆部段(38,39)的拐角彼此相对应。
10.如上述2至9之一所述的连杆,该小端轴承孔眼(12)的这些端面(43,44)的拐角与这些偏心杠杆部段(38,39)的拐角彼此相对应。
11.如上述2至10之一所述的连杆,该偏心轮(36)的这些轴向端面(45,46)的轮廓中的拐点线(48)与这些偏心杠杆部段(38,39)的轮廓中的拐点线(49)彼此直接邻近地延伸。
12.一种连杆(10),该连杆具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、具有用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、并且具有用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及接合在该偏心杠杆(14)上的多个偏心杆(15,16),其中该偏心杠杆(14)具有至少一个偏心杠杆部段(38,39),其中如在该偏心轮(36)的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的前方和/或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段(38,39)被出于共同旋转的目的连接到该偏心轮(36)上,并且其中在该偏心杠杆部段的末端(55,56)处,该偏心杠杆部段经由这些末端连接到这些偏心杆(15,16)上,这个或每个偏心杠杆部段(38,39)具有在这些偏心杆(15,16)的方向上凹缩的一种轮廓。
13.如上述12所述的连杆,该偏心杠杆(14)具有两个偏心杠杆部段(38,39),其中一个第一偏心杠杆部段(38)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第一轴向端面(43)前,并且一个第二偏心杠杆部段(39)被定位在该小端轴承孔眼(12)的一个第二轴向端面(44)前,这样使得该小端轴承孔眼(12)被定位在这两个偏心杠杆部段(38,39)之间,其中在这些偏心杠杆部段的末端(55,56)处,这些偏心杠杆部段经由这些末端通过多个连接销(41,42)连接到这些偏心杆(15,16)上,定位在该小端轴承孔眼(12)的这两个端面(43,44)前的这些偏心杠杆部段(38,39)具有一种凹缩轮廓,从而减小了这些偏心杠杆部段(38,39)之间的距离。
14.如上述13所述的连杆,在这些偏心杠杆部段(38,39)的末端(55,56)处的凹缩线(57,58)被配置的方式为使得当接合在这些偏心杠杆部段(38,39)的末端(55,56)上的一个偏心杆(15,16)已经最大程度地进入对应的液压室(22,23)中时,形成在这些偏心杠杆部段(38,39)的这个末端(55,56)处的凹缩线(57,58)与面向对应的偏心杆(15,16)的一个连杆主体轮廓(59,60)相平行地延伸。
15.一种具有可调压缩比的内燃发动机,该内燃发动机具有至少一个汽缸并且具有一个曲轴,至少一个连杆(10)接合在该曲轴上,其中这个连杆或各个连杆(10)具有用于将其连接到该曲轴上的一个大端轴承孔眼(11)、用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼(12)、以及用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置(13),并且其中该偏心调节装置(13)具有与一个偏心杠杆(14)相互作用的一个偏心轮(36)、以及多个偏心杆(15,16),这些偏心杆接合在该偏心杠杆(14)上并且由与这些偏心杆相互作用的多个液压室(22,23)中占主导的液压压力来作用,这个或每个连杆(10)被设计成如上述1至14中的一项或多项所述的连杆。
上述12提供了根据本发明的第二方面的一种连杆。根据该第二方面,该偏心杠杆具有至少一个偏心杠杆部段,其中如在该偏心轮的轴向方向上看到的,这个或每个偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的前方和 /或后方,其中这个或每个偏心杠杆部段被出于共同旋转目的连接到该偏心轮上,并且其中在该偏心杠杆部段的末端处,该偏心杠杆部段经由这些末端连接到这些偏心杆上,这个或每个偏心杠杆部段具有在这些偏心杆的方向上凹缩的一种轮廓。这样也使得将该偏心轮连接到该偏心杠杆的这个或各个偏心杠杆部段上并且省去该偏心轮和偏心杠杆上的齿系统变成简单的事情。在实现轻的重量的同时,可以降低生产和组装时的成本以及对磨损的敏感性。
可以单独地或组合地使用根据本发明的第一方面的特征和根据本发明的第二方面的特征。
根据本发明的第一方面和本发明的第二方面的一个有利发展,该偏心杠杆具有两个偏心杠杆部段,其中一个第一偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的一个第一轴向端面前,并且一个第二偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的一个第二轴向端面前,这样使得该小端轴承孔眼被定位在这两个偏心杠杆部段之间。
根据本发明的第一方面的一个有利发展,该小端轴承孔眼的这两个端面、该偏心轮的这两个端面以及这两个偏心杠杆部段则是各自在其一个下部部分中彼此平行地延伸并且在其一个上部部分中彼此倾斜地延伸。由此,有可能进一步地减小该连杆的重量。
优选的是,在该偏心杠杆的整个调节范围上,这些偏心杠杆部段的轮廓中的这些偏心杠杆部段的相互平行的部分与这些偏心杠杆部段的相互倾斜的部分汇合处的拐点线是位于该小端轴承孔眼的这些轴向端面的轮廓中的该小端轴承孔眼的这些轴向端面的相互平行的部分与该小端轴承孔眼的这些轴向端面的相互倾斜的部分汇合处的拐点线的上方,其中这些偏心杠杆部段的轮廓中的拐点线和该偏心轮的这些轴向端面的轮廓中的拐点线优选地彼此直接邻近地延伸。由此,有可能确保该偏心杠杆的良好的可旋转性连同低的连杆重量。
根据本发明的第二方面的一个有利发展,定位在该小端轴承孔眼的这两个端面前的这些偏心杠杆部段在它们的末端处具有一种凹缩轮廓(这些偏心杠杆部段经由这些末端连接到这些偏心杆上),从而减小了这些偏心杠杆部段之间的距离。由此,可以进一步地减小该连杆的重量。
在这些偏心杠杆部段的末端处的凹缩线优选被配置的方式为成使得当接合在这些偏心杠杆部段的末端上的一个偏心杆已经最大程度地进入对应的液压室中时,形成在这些偏心杠杆部段的这个末端处的凹缩线与面向对应的偏心杆的一个连杆主体轮廓相平行地延伸。由此,有可能确保该偏心杠杆的良好的可旋转性连同低的连杆重量。
上述15中限定了该内燃发动机。
附图说明
在上述1、12和15和以下说明中可以发现本发明的优选的改进。通过附图对本发明的多个说明性实施例进行了更详细的说明,但并不限制于此。在附图中:
图1示出了从现有技术中已知的一台具有可调压缩比的内燃发动机的一个连杆;
图2以透视图示出了根据本发明的具有可调压缩比的内燃发动机的一个连杆的一个细节;
图3从侧面示出了在一个径向观察方向上观察到的来自图2的细节;
图4从正面示出了在一个轴向观察方向上的来自图2的细节,其中没有偏心杠杆;
图5从侧面示出了在一个径向观察方向上的来自图4的细节;
图6示出了根据本发明的处于一种第一状态的连杆另一个细节;
图7示出了处于一种第二状态的来自图6的细节;
图8从正面示出了在一个轴向观察方向上的来自图2的细节,其中带有偏心杠杆;
图9a、图9b示出了根据本发明的处于一种第一状态的一个连杆的 在一个径向观察方向上的俯视图和在一个轴向观察方向上在一个径向观察方向上的正视图;
图10a、图10b示出了处于一种第二状态的来自图9a、图9b的示图;并且
图11a、图11b示出了处于一种第三状态的来自图9a、图9b的示图。
具体实施方式
一台具有可调压缩比的内燃发动机具有至少一个、优选是若干个汽缸。每个汽缸都具有一个活塞,该活塞通过一个连杆10联接到该内燃发动机的一个曲轴上。
每个连杆10都在一端具有一个小端轴承孔眼12并且在相反的一端具有一个大端轴承孔眼11。对应的连杆10通过其大端轴承孔眼11接合在该曲轴的一个曲轴轴承轴颈上,其方式为使得一个连杆轴瓦定位在该曲轴轴承轴颈与该大端轴承孔眼之间,并且在该连杆轴瓦与曲轴轴承轴颈之间可以建立一个润滑油膜。
在各个连杆10的区域中,一台具有可调压缩比的内燃发动机具有用于调节对应的连杆10的有效连杆长度的一个偏心调节装置13。偏心调节装置13具有一个偏心轮36、一个偏心杠杆14和多个偏心杆15、16,为了调节该压缩比,它们可以根据与这些偏心杆相互作用的液压室中占主导的液压压力来移动。与这些偏心杆15、16相互作用的液压室可以被供以从对应连杆的大端轴承孔眼11起始的液压油。对该偏心调节装置的调节是由该内燃发动机的惯性力和负荷力的作用来启动的。
偏心杠杆14具有用于容纳偏心轮36的一个孔,其中偏心轮36具有用于容纳一个活塞销的一个孔37。偏心杠杆14具有至少一个偏心杠杆部段,在这些示出的说明性实施例中是具有两个偏心杠杆部段38和39,其中这些偏心杠杆部段38、39各自被定位在小端轴承孔眼12的一侧上,如在偏心轮36的轴向方向上看到的,处在所述小端轴承孔眼的前方和 后方。在此,小端轴承孔眼12被安排在这两个偏心杠杆部段38、39之间。
偏心杠杆14的这些偏心杠杆部段38、39被连接到偏心轮36上以共同旋转,其中,在图8中,用虚线示出了偏心杠杆部段38(在那可见)与偏心轮36之间的一个连接区域40,该连接区域优选地围绕该偏心轮36的圆周方向延伸。偏心轮36和偏心杠杆14的偏心杠杆部段38优选地在这个连接区域40中通过焊接而相连。如在偏心轮36的轴向方向上看到的,如果一个偏心杠杆部段38、39被定位在小端轴承孔眼12的前方和后方,则偏心轮36是连接到这两个偏心杠杆部段上的。
在这些示出的说明性实施例中,偏心杠杆14的这两个偏心杠杆部段38、39被设计成单独的子组件,这些子组件在多个侧向末端处通过对应的连接销41、42而彼此相连。这些偏心杆15、16以一种铰接的方式接合在这些连接销41、42上,更确切地讲在这些连接杆15、16与连接这两个偏心杠杆部段38、39的这些连接销41、42之间形成了铰链接头。代替通过这些连接销41、42的连接,还可想到的是例如一个球接头。
相比于这些示出的说明性实施例,偏心杠杆14可以被设计成一个整体的或单块的子组件,这两个偏心杠杆部段38、39于是被整体地或单块地形成在该子组件中。这些偏心杆15、16于是以一种铰接的方式在整体的或单块的偏心杠杆14的末端处接合在该偏心杠杆上,更确切地讲再一次通过这些偏心杆15、16接合在其上的连接销41、42而形成铰链接头。
相比之下,在一个整体的或单块的偏心杠杆14的情况下,还可能使这两个偏心杆15、16通过球接头接合在偏心杠杆14的这些相反末端上。
偏心轮36被插入到这些偏心杠杆部段38、39中的孔中并且插入小端轴承孔眼12中并且穿过这些孔。偏心轮36被连接到这两个偏心杠杆部段38、39上,偏心轮36优选地是通过焊接连接到偏心杠杆14上的, 由此使得有利的扭矩传输成为可能。
偏心杠杆14不再是插入连杆10中的一个槽缝式孔口中的,而是如在偏心轮36的轴向方向上看到的,偏心杠杆14的这些偏心杠杆部段38、39被定位在连杆10的前方和后方,其结果是连杆10的小端轴承孔眼12被定位在这两个偏心杠杆部段38、39之间。
在这种情况下,一个第一偏心杠杆部段38被定位在小端轴承孔眼12的一个第一轴向端面43前,并且一个第二偏心杠杆部段39被定位在小端轴承孔眼12的一个第二轴向端面44前。
根据本发明的第一方面,偏心杠杆14的这些偏心杠杆部段38和39、与对应的偏心杠杆部段38、39邻接定位的小端轴承孔眼12的端面43和44、以及偏心轮36的端面45和46各自具有一个斜切的轮廓。由此可以实现连杆10的轻的重量。
小端轴承孔眼12的这两个端面43和44具有的轮廓是按以下方式斜切的,即:这两个端面43和44在一个下部部分中是彼此平行地、或几乎平行地延伸的,并且这两个端面43和44在一个上部部分中是倾斜地、特别是呈梯形地延伸。在图6和图7中针对小端轴承孔眼12的这两个端面之一43或44示出了一条拐点线47,小端轴承孔眼12的这两个端面43和44以其彼此平行延伸的这个下部部分和小端轴承孔眼12的这两个端面43和44以其彼此倾斜延伸的这个上部部分在该线处彼此汇合。
偏心轮36的这两个端面45和46具有的轮廓是按以下方式斜切的,即:这两个端面45和46在一个下部部分中彼此平行地延伸,并且这两个端面45和46在一个上部部分中倾斜地、特别是呈梯形地延伸。在图6和图7中针对偏心轮36的这两个端面45和46之一示出了一条拐点线48,偏心轮36的这两个端面45和46以其彼此平行延伸的这个下部部分和偏心轮36的这两个端面45和46以其彼此倾斜延伸的这个上部部 分在该线处彼此汇合。
偏心杠杆14的为了共同旋转而连接到偏心轮36上的这两个偏心杠杆部段38和39具有的轮廓是按以下方式斜切的,即:这些偏心杠杆部段在一个下部部分中彼此平行地延伸并且在一个上部部分中彼此倾斜地、特别是呈梯形地延伸。在图6和图7中针对这两个偏心杠杆部段38和39之一示出了的该下部部分和该上部部分彼此汇合处的一条拐点线49。
在这些偏心杠杆部段38和39的每个旋转位置中并且因此在偏心杠杆14的整个调节范围中,这些偏心杠杆部段38和39的轮廓中的在这些偏心杠杆部段38、39的相互平行的部分与偏心杠杆部段38、39的相互倾斜的部分汇合处的这些拐点线49是位于小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的轮廓中的在小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的相互平行的部分与小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的相互倾斜的部分汇合处的这些拐点线47的上方。这对于这些偏心杠杆部段38和39相对于小端轴承孔眼12的最佳可旋转性是有利的。在偏心杠杆14的整个调节范围上,不存在该偏心杠杆会卡住的风险,并且小端轴承孔眼12与该偏心杠杆之间存在足够的间隙S。
小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的轮廓中的小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的相互平行的部分与其相互倾斜的部分汇合处的这些拐点线47是位于偏心轮36的一个中心点50的下方,该偏心轮在该小端轴承孔眼12中是可旋转的。在最大值时,小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的轮廓中的这些拐点线47远低于偏心轮36的中心点50,以致一方面延伸通过偏心轮36的中心点50并且另一方面延伸通过小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的轮廓中的拐点线47与偏心轮36直接邻接的其拐点53和54的直线51和52包围一个至少80°的角α(参见图5、图6)。
这些直线51和52优选地包围一个至少100°的角α,特别优选地是 一个至少120°的角α。
该角α至多160°,优选地至多150°,特别优选地至多140°。
相应地,80°≤α≤160°,优选地100°≤α≤150°,特别优选地120°≤α≤140°。
借助于小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44的轮廓中的这些拐点线47的这种以上安排,就在该小端轴承孔眼12的这些轴向端面43、44上形成了对于这些偏心杠杆部段38、39的轴向支持和对于引入力而言的一个足够大的面积A(参见图4)。
偏心轮36的这些轴向端面45、46的轮廓中的这些拐点线48和这些偏心杠杆部段38、39的轮廓中的这些拐点线49直接邻近彼此延伸。如在图6和图7中最佳看到的,在这个示出的说明性实施例中,偏心轮36的这些轴向端面45、46的轮廓中的这些拐点线48直接延伸在这些偏心杠杆部段38、39的轮廓中的这些拐点线49的下方。
还可能的是,偏心轮36的这些轴向端面45、46的轮廓中的这些拐点线48直接延伸在这些偏心杠杆部段38、39的轮廓中的这些拐点线49的上方,或者是,如在一个竖直方向上看到的,这些拐点线48和49重合或者位于一个竖直位置中。
在每种情况下,都可能在这些连接区域40中将这些偏心杠杆部段38、39出于共同旋转目的而最佳连接到偏心轮36上。
小端轴承孔眼12的这些端面43、44的拐角优选地对应于偏心轮36的这些端面45、46的拐角。
偏心轮36的这些端面45、46的拐角同样优选地对应于这些偏心杠杆部段38、39的拐角。
小端轴承孔眼12的这些端面43、44的拐角优选地对应于这些偏心杠杆部段38、39的拐角。
借助于这些拐角的以上配置,就可能实现这些偏心杠杆部段38和39相对于小端轴承孔眼12的最佳可旋转性和这些偏心杠杆部段38、39出于共同旋转目的的与偏心轮36的最佳连接。此外,当偏心轮36的这些端面45、46的拐角特别地对应于这些偏心杠杆部段38、39的拐角时,偏心轮36相对于该活塞销的一个负荷承载宽度处于一个最大值。甚至当偏心轮36完全旋转时,在活塞力的作用方向上偏心轮36也在偏心轮36的全部宽度上支承在该活塞销上。
在偏心杠杆14的整个调节范围上,不存在该偏心杠杆会卡住的风险,并且小端轴承孔眼12与该偏心杠杆之间存在足够的间隙S。此外,在将这些偏心杠杆部段38、39连接到偏心轮36上的过程中可以建立一个限定的轴向间隙。
根据本发明的第二方面,该第二方面可以结合本发明的第一方面用于一个连杆10,被定位在小端轴承孔眼12的两个端面43、44前的这些偏心杠杆部段38、39在其末端55、56处具有一种凹缩的轮廓(这些偏心杠杆部段经由这些末端通过这些连接销41、42以一种铰接的方式连接到这些偏心杆15、16上),从而减少了这些偏心杠杆部段38、39之间的距离。同样通过这种手段,可以实现连杆10的轻的重量。
形成在这些偏心杠杆部段38、39的末端55、56处的并且这些偏心杠杆部段38、39的末端55、56的这种凹缩轮廓以其开始的多条凹缩线57、58被配置的方式为使得当接合在这些偏心杠杆部段38、39的末端55、56上的一个偏心杆15、16已经最大程度地进入对应的液压室22、23中时,形成在这些偏心杠杆部段38、39的这一末端55、56处的凹缩线57、58与面向对应的偏心杆15、16的一个连杆主体轮廓59、60相平行地延伸。
相应地,这些偏心杠杆部段38、39的末端55、56的刻痕被实施的方式为使得该刻痕轮廓在最大枢转角处大致平行于这些连杆主体轮廓59、60延伸(参见图10b、11b)。在偏心杠杆14的调节范围上不存在这些偏心杠杆部段38、39与该连杆的主体发生碰撞的风险。

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公开一种连杆,其具有用于将其连接到一个曲轴上的一个大端轴承孔眼、用于将其连接到一个汽缸的一个活塞上的一个小端轴承孔眼、及用于调节一个有效连杆长度的一个偏心调节装置,其中该偏心调节装置具有与一个偏心杠杆相互作用的一个偏心轮、以及接合在该偏心杠杆上的多个偏心杆,其中该偏心杠杆具有至少一个偏心杠杆部段,其中如在该偏心轮的轴向方向上看到的,偏心杠杆部段被定位在该小端轴承孔眼的前方和/或后方,其中偏心杠杆部。

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