[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，它由各具有一个曲轴部件的多个子单元组成，在各子单元上至少一个活塞借助一个连杆被接收在曲轴部件的一个曲颈上，其中在内燃机工作期间至少一个第一子单元持久地工作及至少另一个子单元可被关断。

背景技术

内燃机通过燃料中存储的能量的燃烧将化学能变换成动能，其方式是在一个活塞式内燃机中借助连杆接收在曲轴上的活塞将根据两冲程或四冲程原理在曲轴转动的情况下在汽缸中进行上升及下降运动。尤其在机动车中内燃机具有一个宽的功率范围，以便能覆盖如在城市、郊区及高速公路上行驶的不同工作方式的功率要求。在此情况下大多数内燃机对于中等的功率要求有功率余量及因此在变差的效率下工作，这就导致了增高的燃料需求。为了改善部分负载范围中的效率，有人提出关断内燃机的一个汽缸，这就是说不进行燃烧，其方式是对该汽缸不进行燃料的输入及打开用于控制气体交换的阀。在这类实施形式中被关断汽缸的连杆及活塞必需在相应的能量消耗的情况下继续动作，以致这种内燃机的效率还可改善。

为了进一步提高效率由DE 31 45 381 A1公知了一种活塞式内燃机，它被分成两个子单元，每个子单元包含内燃机的一部分工作汽缸，这些工作汽缸的连杆及活塞与一个曲轴部件连接。两个子单元的曲轴部件可借助一个离合器相互耦合，以致在全负载及离合器闭合的情况下两个子单元相组合而在部分负载的范围中通过离合器的打开脱耦。该脱耦借助可脱耦的子单元的轴向移动来实现，其中它的曲轴部件及曲轴的曲颈上的连杆必需支承在轴向动轴承上。在此情况下必需考虑曲轴相对内燃机壳体及该曲轴上的连杆相对在壳体中运行的活塞的精确定位。内燃机的两个子单元的闭合及关断借助一个用于轴向移动的装置来实现，该装置在全负载的情况下必需用附加的能量来驱动，这也使内燃机的效率变差。

发明内容

本发明的任务在于改善内燃机、尤其具有多个可分开的子单元的内燃机的效率。

该任务将通过由各具有一个曲轴部件的多个子单元组成的、在该曲轴部件上至少一个活塞借助一个连杆被接收在曲轴部件的一个曲颈上的内燃机这样来解决：其中在内燃机工作期间至少一个第一子单元持久地工作及至少另一个子单元可被关断，该至少一个第一子单元的与一个相邻的、可关断的第二子单元的曲轴部件相互旋转锁合地连接及它们的旋转轴线可相互这样地移动，使得由第一子单元的曲轴部件导入第二子单元的曲轴部件中的旋转运动基本上被取消。

根据本发明在通过曲轴部件相互的平行移动使两个子单元分离期间两个相邻的子单元之间的连接仍被保持。通过该平行移动由曲轴的曲颈预给定的两个子单元的活塞行程这样地相对变化，以致将关断的子单元的活塞行程随着两曲轴部件的旋转轴线相互的距离的增大而减小及在一个曲轴部件与另一曲轴部件的一个预给定距离时减小到零，该距离基本上相应于曲轴部件的曲颈的旋转轴线到曲轴旋转轴线的距离。在此情况下两个曲轴部件在其固定于壳体的接收部分中的轴向固定的支承可被保持及连杆在曲颈上保持轴向固定的支承。这些子单元可为汽缸串联布置或V形布置的内燃机的一部分。在汽缸V形布置的情况下在曲轴部件的一个曲颈上可设置两个连杆。内燃机可根据柴油发动机或奥托发动机原理构成及设有借助凸轮控制或单独控制的气体交换阀。

根据本发明的构思具有分开壳体、汽缸及阀装置的多个，最好两个完整结构的子单元可相互平行地移动，其中它们的曲轴部件的旋转轴线同时地相互平行移动及在两个子单元的曲轴部件同轴布置的情况下连接成一个单独的内燃机，其中所有汽缸以恒定的活塞行程来工作。根据一个优选的实施例设有单一的内燃机壳体，在该壳体中固定地接收具有活塞、连杆及曲轴部件的一个或多个子单元及一个或多个子单元被安装在一个相对壳体可有限移动地布置的滑撬上。这里仅是一个子单元的相应曲轴部件与连杆及活塞轴向固定地支承在滑撬上，其中该滑撬轴向上也是固定的及可与持久工作的子单元的曲轴部件的旋转轴线基本上垂直地平行移动及被导向。