[发明专利]长度可调整的连杆

说明书

本发明涉及用于往复式活塞发动机、尤其是用于内燃机的长度可调整的连杆，该连杆包括至少一个第一杆部分和第二杆部分，这两个杆部分能以伸缩的方式在彼此之内或者朝向彼此推动，其中，第二杆部分形成引导筒，而第一杆部分构造成可纵向地在引导筒内移位的活塞元件，其中，在第一杆部分和第二杆部分之间夹出高压室，至少一个第一油道通入该高压室内。

DE 101 51 517 A1描述了可变长度的活塞和连杆组件，以在内燃机内产生可变的压缩比，其包括第一部分和第二部分，它们联接到长度变化的机构，该机构容纳在这两个部分之间。该长度变化的机构包括形状呈截头锥形式的弹性垫圈和弹性体质量，弹性体质量搁置在该弹性垫圈的凹面上。

从以下的说明书RF 2 857 408 A1、EP 1 243 773 A1、WO 02/10568 A1、DE 198 35 146 A1、US 4 370 901 A、US 4 195 601 A、US 4 124 002 A以及US 2 134 995 A中，可了解到带有用于调整连杆长度的相应液压伸缩机构的其它连杆。

通过改变压缩，可在低压缩比下运行满负荷，而在增大的压缩比下运行部分负荷和启动。在部分负荷范围内改进了消耗，在启动过程中，提高了带有增大压缩比的压缩压力，而在高负荷下减小了较小的压缩比下的峰值压力，并防止出现爆燃。

已知可使用偏心活塞销或曲轴的偏心曲柄销轴颈来调整压缩比。还已知为了改变压缩比，可提升整个气缸体，或在曲轴箱中降低带有偏心轴承的整个曲轴轴承。

所有这些提出的建议需要花费构造和控制方面高的费用。

本发明的目的是避免这些缺点，并提供改变压缩比的简单且可靠的方案。

根据本发明，以如下方式来达到该目的，在至少一个位置中、较佳地对应于连杆的最小长度，两个杆部分可通过锁定装置来相对于彼此固定。

可变压缩比通过以下方式来达到，杆长度在低负荷时增大，而在高负荷时减小。这导致依据负荷而使压缩比变高或变低。效果是较高的压缩比允许在低负荷下效率提高，而在较高负荷时峰值压力不会过度升高。借助于内燃机内的油压来进行这种调整。

活塞元件可在高负荷阶段从其底部位置提升，这可导致在高压室内出现负压并因此产生气穴现象。

为了防止气穴现象，两个杆部分通过锁定装置相对于彼此固定在对应于连杆的最小长度的位置。如果该锁定装置包括可移动的止挡元件，则就特别地有利，该止挡元件较佳地抵抗复位弹簧的力而横向于连杆轴线可移位地布置在活塞元件的横向钻孔。该止挡元件可包括至少一个楔形表面，该表面相对于连杆轴线上的法向平面倾斜，该楔形表面与活塞元件的对应表面协作，活塞元件的该对应表面较佳地平行于楔形表面布置，其中，该楔形表面较佳地面向高压室。

如果止挡元件包括止挡活塞，该止挡活塞可移位地安装在缸体内，或与其连接，则对止挡元件的致动是有利的，其中，压力室形成于止挡活塞和止挡缸体之间，该压力室可由至少一个填充钻孔供给油。

在本发明的一个优选实施例中，规定楔形表面以划分开的方式布置，并包括两个平行的部分楔形表面，它们沿着横向钻孔的轴线方向彼此相邻定位，其中，台肩形成在两个部分楔形表面之间。活塞元件在解锁位置中以其对应表面支承于与第一部分楔形表面平行的第二部分楔形表面上，由此可通过惯性力将表面压力保持得相对较低。

为了节约空间和尽可能紧凑地布置连杆，如果楔形表面或至少部分的楔形表面和/或对应表面的轴向延伸量比活塞元件的厚度小(较佳地，小至少四分之一，特别较佳地小至少三分之一)，两者都是沿着横向钻孔的轴线方向测量的，则是特别地有利。这允许复位弹簧的尺寸和止挡活塞的活塞行程保持非常小，这样，可保持离开周围的缸体表面的相应的安全距离。

此外，压力室可连接到至少一个排放钻孔。

在本发明的一个变体中，横向钻孔的轴线布置成正交于连杆的摆动平面，该摆动平面实施成正交于连杆孔轴线，较佳地正交于连杆的纵向轴线。这允许在摆动平面中对周围的缸体有大的自由空间。

如果存在有正交于摆动平面的很小的自由空间，即，沿连杆孔眼方向，例如，由于曲柄的转动曲柄臂，则可有利地将横向钻孔的轴线布置在连杆的摆动平面内、较佳地正交于连杆的纵向轴线。

横向钻孔有利地布置在连杆的包括其小端的上三分之一处。这导致止挡元件有特别小的偏转。

为了能够简单地控制压缩比的变化，至少一个阀、较佳地是控制阀布置在第一油道内，该阀较佳地具有第一位置和第二位置，其中，第一油道在第一位置关闭，而该第一油道在第二位置打开。