內燃機和連桿的制作方法
【專利摘要】內燃機，其具有能調整的壓縮比，具有至少一個缸和一個曲軸，至少一個連桿(10)作用在所述曲軸上，其中，所述連桿或每個連桿(10)具有：用于將所述連桿連接到所述曲軸上的起重軸承孔(11)；用于將所述連桿連接到缸的活塞上的連桿軸承孔(12)；和用于調節有效的連桿長度的偏心件調節裝置(13)，并且其中，所述偏心件調節裝置(13)具有與一偏心件杠桿(14)共同起作用的一偏心件(36)和作用在所述偏心件杠桿(14)上的偏心件桿(15、16)，這些偏心件桿被加載了與偏心件桿(15、16)共同起作用的液壓腔(22、23)內存在的液壓壓力，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)具有至少一個偏心件杠桿部段(38、39)，所述偏心件杠桿部段或者每個偏心件杠桿部段(38、39)從偏心件(36)的軸向來看定位在所述連桿軸承孔(12)的前方和/或后方；并且所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)與所述偏心件(36)固定地連接。
【專利說明】內燃機和連桿
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種內燃機和一種用于內燃機的連桿。
【背景技術】
[0002]圖1示出了具有能調整的壓縮比的內燃機在連桿區域中由DE 10 2010 016037 A1公知的細節。因此，在圖1中示出了一連桿10，該連桿具有一起重軸承孔(Hublageraugen) 11和一連桿軸承孔12,其中，所述起重軸承孔11用于將所述連桿10連接到在圖1中未示出的曲軸上并且所述連桿軸承孔12用于將連桿10連接到內燃機的圖1中未示出的氣缸活塞上。為所述連桿10配置了一偏心件調節裝置13，所述偏心件調節裝置具有在圖1中未示出的一偏心件、偏心件杠桿14和偏心件桿15、16。所述偏心件杠桿14具有偏心于所述連桿軸承孔12的中心點17的一鉆孔，所述鉆孔具有中心點18，其中，偏心件杠桿14中的這個鉆孔容納所述偏心件，并且偏心件中的鉆孔容納活塞銷。所述偏心件調節裝置13用于調節有效的連桿長度leff，其中，連桿長度要理解為偏心件杠桿14中的鉆孔的中心點18與起重軸承孔11的中心點19的間距。為了扭轉所述偏心件本體14進而為了改變所述有效的連桿長度leff，所述偏心件調節裝置13的偏心件桿15、16是可位移的。為每個偏心件桿15、16都配置了一個活塞20、21，所述活塞在一液壓腔22、23中可移動地受支承或被引導。在所述液壓腔22、23中存在液壓壓力，該液壓壓力作用于配置給所述偏心件桿15、16的活塞20、21，此時，根據液壓腔22、23中的油量，能夠或者不能夠使所述偏心件桿15、16位移。通過內燃機的慣性力和負載力的作用來啟動所述偏心件調節裝置13的位置調節，這些慣性力和負載力在內燃機的某一個工作沖程中作用于偏心件調節裝置36。在某一個工作沖程期間，作用于所述偏心件調節裝置13的力的作用方向不斷地發生變化。所述位置調節運動受到加載了液壓油的、作用于所述偏心件桿15、16的活塞20、21的協助，其中，所述活塞20、21防止所述偏心件調節裝置13因為作用到偏心件調節裝置13上的力的作用方向發生變化的復位。與活塞20、21共同起作用的所述偏心桿15、16在兩側上連接所述偏心件本體14。其中導入了活塞20、21的液壓腔22和23能夠通過起重軸承孔液壓油管路24和25從所述起重軸承孔11中被加載液壓油。止回閥26和27防止液壓油從液壓腔23和24回流到所述液壓管路24和25中。在所述連桿10的鉆孔28中容納著轉換閥29，該轉換閥的功能同樣已經由DE 10 2010 016 037 A1中公知，其中，所述轉換閥29的轉換位置決定了所述液壓腔22和23中的哪一個被填充液壓油以及所述液壓腔22和23中的哪一個被排空，其中，所述偏心件調節裝置13的調節方向或扭轉方向與之相關。所述液壓腔22和23在此通過流體管路30或31與所述鉆孔28處于接觸狀態，該鉆孔容納所述轉換閥
29。在圖1中示意地示出了所述轉換閥29的操縱器件32、彈簧裝置33和控制活塞34，其中，由DE 10 2010 016 037 A1中已經公知所述轉換閥29的這些構造元件的功能。
[0003]如上面展述的那樣，作用于被導入所述液壓腔22、23中的活塞20、21上的液壓油從起重軸承孔11出發通過液壓管路24和25輸送給所述液壓腔22、23，其中，所述連桿10以如下方式利用起重軸承孔11作用到在圖1中未示出的曲軸上，即，在曲軸(即該曲軸的曲軸支承軸頸)和起重軸承孔之間布置了一連桿軸瓦35。
[0004]由DE 10 2005 055 199 A1中公知了這樣一種具有能調整的壓縮比的其它細節，其中，該現有技術公知的是，偏心件桿施加作用的偏心件杠桿要插入到連桿軸承孔內狹縫狀的缺口中。為了進行裝配，具有帶內配齒的鉆孔的偏心件杠桿被插入所述連桿軸承孔的狹縫狀的缺口中，其中，接下來將具有外配齒的偏心件插入所述偏心件杠桿的鉆孔中。所述偏心件和所述偏心件杠桿通過相互嵌入的配齒相互連接。所述偏心件與所述偏心件杠桿通過這種相互嵌入的配齒實現的連接要求高的制作和裝配耗費并且容易磨損。
【發明內容】
[0005]本發明的任務是提供一種新式的內燃機和一種新式的連桿，這種內燃機或連桿避免了現有技術的缺點。
[0006]該任務通過根據權利要求1所述的內燃機得以解決。根據本發明，所述偏心件杠桿具有至少一個偏心件杠桿部段，其中，所述或者每個偏心件杠桿部段從偏心件的軸向來看是定位在連桿軸承孔的前方和/或后方，并且其中，所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段與偏心件固定地連接。
[0007]利用本發明首次能夠將偏心件與所述偏心件杠桿的偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段固定地連接起來，并且不需要偏心件以及偏心件杠桿上的配齒。由此可以減少制作和裝配耗費，還可以降低易磨損性。
[0008]優選地，所述偏心件杠桿具有兩個偏心件杠桿部段，其中，所述第一偏心件杠桿部段從所述偏心件的軸向來看定位在所述連桿軸承孔的前方，并且第二偏心桿杠桿部段從所述偏心件的軸向來看定位在連桿軸承孔的旁邊靠后的位置，以如下方式，即，將所述連桿軸承孔定位在所述兩個偏心件杠桿部段之間。那么，如果偏心件具有兩個偏心件杠桿部段，在所述兩個偏心件杠桿部段之間定位了所述連桿軸承孔，那么所述偏心件杠桿在調節所述有效的連桿長度時能夠特別有利地完成位移。
[0009]根據本發明的一種有利的改進方案，所述偏心件具有一帶凸緣的臺階式(abgestuft)的外輪廓，其中，所述凸緣限制了所述偏心件導入所述偏心件杠桿中的深度。所述偏心件上的凸緣簡化了裝配工作。
[0010]根據本發明的一種有利的改進方案，所述偏心件杠桿的偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段與所述偏心件焊接起來。通過焊接使偏心件杠桿的這個偏心件杠桿部段或或者每個偏心件杠桿部段與偏心件連接特別簡單并且不易磨損。
[0011]根據本發明的一種連桿，其具有用于調節有效連桿長度的偏心件調節裝置(13)，其中，所述偏心件調節裝置(13)具有與偏心件杠桿(14)共同起作用的一偏心件(36)和作用在所述偏心件杠桿上的偏心件桿(15、16)，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)具有至少一個偏心件杠桿部段(38、39)，所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)從所述偏心件(36)的軸向來看定位在所述連桿軸承孔(12)的前方和/或后方，并且所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)與所述偏心件(36)固定地連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]本發明的優選的改進方案由從屬權利要求和以下的說明內容中獲得。借助附圖更詳盡地闡述本發明的實施例，而不局限于這些實施例。圖中示出:
[0013]圖1示出了由現有技術公知的、具有能調整的壓縮比的內燃機的細節；
[0014]圖2示出了根據本發明的具有能調整的壓縮比的內燃機的細節；
[0015]圖3示出了圖2的一處細節；
[0016]圖4示出了圖2的另一處細節；
[0017]圖5在分解圖中示出了圖4中的構造組件；
[0018]圖6示出了針對圖2的細節的一種替換方案；
[0019]圖7用俯視圖中示出了圖6中的構造組件；
[0020]圖8示出了根據本發明的內燃機的另一處細節；
[0021]圖9示出了針對圖2的細節的另一種替換方案；
[0022]圖10用分解圖中示出了圖9中的結構組件；以及
[0023]圖11示出了針對圖2的細節的另一種替換方案。
【具體實施方式】
[0024]具有能調整的壓縮比的內燃機具有至少一個、優選多個缸。每個缸具有一個活塞，該活塞通過連桿10耦接到所述內燃機的曲軸上。每個連桿10在一個端部上具有一個連桿軸承孔12并且在相對置的端部上具有起重軸承孔11。對應的連桿10利用其起重軸承孔11以如下方式作用到曲軸的曲軸支承軸頸上，即，起重軸承孔在曲軸支承軸頸和起重軸承孔之間定位有一個連桿軸瓦，其中，在所述連桿軸瓦和所述曲軸支承軸頸之間可以形成潤滑油膜。
[0025]具有能調整的壓縮比的內燃機在每個連桿10的區域內都具有一個偏心件調節裝置13，用于調節對應的連桿10的有效連桿長度。所述偏心件調節裝置13具有一偏心件36、一偏心件杠桿14和偏心件桿15、16,偏心件桿能夠根據與偏心件桿共同作用的液壓腔中存在的液壓壓力為了調整壓縮比而位移。可以從對應的連桿的起重軸承孔11出發為與偏心件桿15、16共同作用的液壓腔供給液壓油。所述偏心件調節裝置的調節是通過內燃機的慣性力和負載力的作用來啟動的。
[0026]所述偏心件杠桿14具有一用于容納所述偏心件36的鉆孔，其中，所述偏心件36具有用于容納所謂的活塞銷的鉆孔。所述偏心件杠桿14具有至少一個偏心件杠桿部段，在圖1至5所示的實施例中具有兩個偏心件杠桿部段38、39，其中，從所述偏心件36的軸向看，朝著連桿軸承孔12的兩側，在該連桿軸承孔之前和之后分別定位了其中一個偏心件杠桿部段38、39。其中，正如能夠很好地從圖2中看出的那樣，連桿軸承孔12布置在所述偏心件杠桿14的兩個偏心件杠桿部段38、39之間。
[0027]所述偏心件杠桿14的偏心件杠桿部段38、39與所述偏心件36固定地連接，其中，在圖3中用虛線示出了位于在圖中可見的偏心件杠桿部段38和偏心件36之間的、沿偏心件36的圓周方向環繞的連接區域40。
[0028]優選地，在所述連接區域40中，偏心件36和偏心件杠桿14的偏心件杠桿部段38通過焊接固定地連接。于是，正如在圖1至圖5所示的實施例中示出的那樣，如果從偏心件36的軸向看分別在連桿軸承孔12的前方和后方定位一個偏心件杠桿部段38、39，那么所述偏心件36與兩個偏心件杠桿部段38、39固定地連接，尤其是通過焊接。
[0029]在圖1至圖5的實施例中，所述偏心件杠桿14的兩個偏心件杠桿部段38、39被構造成個體的構造組件，它們在側向的端部上分別通過一個連接銷41、42相互連接。偏心件桿15、16鉸接式地作用于(angreifen)這些連接銷41、42，具體來說如在圖2至圖5所示的實施例中，在偏心件桿15、16和連接所述兩個偏心件杠桿部段38、39的連接銷41、42之間構造了鉸鏈關節的情況下。
[0030]圖6和圖7示出了本發明的一種變型方案，其中，所述偏心件杠桿14構造為一體式或者說單體式的構造組件，在該構造組件中，所述偏心件杠桿的兩個偏心件杠桿部段38、39據此一體式或者說單體式地構造而成。所述偏心件桿15、16在這個一體式或者說單體式的偏心件杠桿14的端部上鉸接式地作用在所述偏心件杠桿上，具體來說，還是通過連接銷41、42，所述偏心件桿15、16在構造了鉸鏈關節的情況下作用在這些連接銷上。
[0031]圖9和圖10示出了本發明的具有一體式或者說單體式的偏心件杠桿14的另一種變型方案，其中，在圖9和圖10中，所述兩個偏心件桿15、16通過球關節43、44作用在所述偏心件杠桿14的相對置的端部上。
[0032]圖11不出了本發明的一種變型方案，其中，所述偏心件杠桿14僅僅具有一個偏心件杠桿部段38，該偏心件杠桿部段定位在連桿軸承孔12的一側上，并且從所述偏心件36的軸向上來看定位在連桿軸承孔12前方或者后方。同時，在這個偏心件杠桿部段38的區域中，所述偏心件36還是固定地與該偏心件杠桿部段38連接，尤其是通過焊接。
[0033]所述偏心件36被插入所述偏心件杠桿部段38、39的鉆孔以及連桿軸承孔12內的鉆孔中，并且貫穿這些鉆孔。這可以很好地從圖8中看出，其中，圖8所示的細節可以用在上述的任何變型方案中。此外還能夠從圖8中看出:所述偏心件14與兩個偏心件杠桿部段38,39在優選地實現為環繞的焊縫的連接區域40中相互連接。
[0034]為了確保所述偏心件36在連桿軸承孔12的以及偏心件杠桿部段38、39的鉆孔中占據規定的位置，所述偏心件36具有一臺階式的輪廓，該輪廓具有一凸緣45。該凸緣45構成止擋部，該止擋部貼靠在連桿軸承孔12的外輪廓上，并且由此確定了偏心件36相對于偏心件杠桿14進而相對于連桿軸承孔12的相對位置。
[0035]正如能夠從圖8中看出的那樣，偏心件杠桿部段39在這里具有比偏心件杠桿部段38更大的鉆孔，其中，這些鉆孔的內直徑適配所述偏心件36的臺階式的輪廓的外直徑。
[0036]本發明使得能夠簡單地裝配和制造壓縮比可調式內燃機的連桿10。
[0037]偏心件36與偏心件杠桿14通過焊接固定地相連，由此使得有利的轉矩傳遞成為可能，并且能夠降低易磨損性。
[0038]偏心件杠桿14不再被插入連桿10內的狹縫形的缺口中，而是將偏心件杠桿14的這個或者所有的偏心件杠桿部段38、39從偏心件36的軸向來看定位在連桿10的前方或后方，從而使得在將偏心件36導入偏心件杠桿14和連桿10中之后，偏心件36能夠與偏心件杠桿14尤其是通過焊接固定地相連。
【權利要求】
1.內燃機，其具有能調整的壓縮比，具有至少一個缸和一個曲軸，至少一個連桿(10)作用在所述曲軸上，其中，所述連桿或每個連桿(10)具有:起重軸承孔用于將所述連桿連接到所述曲軸上的起重軸承孔(11);用于將所述連桿連接到缸的活塞上的連桿軸承孔(12);和用于調節有效的連桿長度的偏心件調節裝置(13)，并且其中，所述偏心件調節裝置(13)具有與一偏心件杠桿(14)共同起作用的一偏心件(36)和作用在所述偏心件杠桿(14)上的偏心件桿(15、16),這些偏心件桿被加載了與偏心件桿(15、16)共同起作用的液壓腔(22、23)內存在的液壓壓力，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)具有至少一個偏心件杠桿部段(38、39),所述偏心件杠桿部段或者每個偏心件杠桿部段(38、39)從偏心件(36)的軸向來看定位在所述連桿軸承孔(12)的前方和/或后方；并且所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)與所述偏心件(36)固定地連接。
2.根據權利要求1所述的內燃機，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)具有兩個偏心件杠桿部段(38、39)，其中，所述第一偏心件杠桿部段(38)在所述偏心件(36)的軸向上定位在所述連桿軸承孔(12)的前方，并且第二偏心桿杠桿部段(39)在所述偏心件(36)的軸向上定位在所述連桿軸承孔(12)旁邊靠后的位置上，以如下方式，即，所述連桿軸承孔(12)定位在所述兩個偏心件杠桿部段(38、39)之間。
3.根據權利要求2所述的內燃機，其特征在于，所述兩個偏心件杠桿部段(38、39)被構造成個體的構造組件，并且通過連接銷(41、42)相連，所述偏心件桿(15、16)鉸接式地作用在這些連接銷上。
4.根據權利要求2所述的內燃機，其特征在于，所述兩個偏心件杠桿部段(38、29)通過一體式或者說單體式的偏心件杠桿(14)提供，所述偏心件桿(15、16)鉸接式地作用在所述一體式或單體式的偏心件杠桿上。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的內燃機，其特征在于，所述偏心件(36)具有一帶凸緣(45)的臺階式外輪廓，其中，所述凸緣(45)限制了所述偏心件(36)導入所述偏心件杠桿(14)中的深度。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的內燃機，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)的所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)與所述偏心件(36)焊接。
7.連桿，其具有用于調節有效連桿長度的偏心件調節裝置(13)，其中，所述偏心件調節裝置(13)具有與偏心件杠桿(14)共同起作用的一偏心件(36)和作用在所述偏心件杠桿上的偏心件桿(15、16)，其特征在于，所述偏心件杠桿(14)具有至少一個偏心件杠桿部段(38、39)，所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)從所述偏心件(36)的軸向來看定位在所述連桿軸承孔(12)的前方和/或后方，并且所述偏心件杠桿部段或每個偏心件杠桿部段(38、39)與所述偏心件(36)固定地連接。
8.根據權利要求7所述的連桿，其特征在于，根據權利要求2至6中的任一項對所述連桿進行了改進。
【文檔編號】F16C7/06GK104420989SQ201410390076
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月8日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】迪特馬爾·舒爾策, 米夏埃爾·保羅 申請人:德國海利特有限公司, F·波爾希名譽工學博士公司