带有偏心轮调节装置的用于具有可变压缩比的内燃机的连杆的制作方法

本发明涉及带有偏心轮调节装置的用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，所述偏心轮调节装置用于调节有效的连杆长度。

背景技术：

在内燃机中，高压缩系数对内燃机的效率起积极作用。压缩系数通常理解为压缩前的全部汽缸容积与压缩后的剩余汽缸容积的比例。然而在具有外源点火的内燃机、尤其是具有固定的压缩系数的汽油发动机中，所述压缩系数仅能允许选择为如此高，即在全负荷运行中避免内燃机的所谓的“爆燃”。然而对于内燃机的频繁得多地出现的部分负荷区域、亦即在更少的汽缸充填的情况下，所述压缩系数可选择为具有更高值，而不会出现“爆燃”。当所述压缩系数能可变地调节时，可改进内燃机的重要的部分负荷区域。为了调节所述压缩系数已知例如具有可变连杆长度的系统，其借助于可液压或机械操纵的转换阀来操纵连杆的偏心轮调节装置。

所述连杆至内燃机的曲轴的连接通过连杆的升降轴承孔进行,其中轴瓦在所述升降轴承孔与曲轴轴颈之间就位。在所述轴瓦与曲轴轴颈之间可布置有润滑油薄膜。

技术实现要素：

在升降轴承孔的区域中和在轴瓦的区域中的负荷是不均匀的，从而在高负荷的区域中产生增多的磨损。因此本发明的任务在于提出如下改进的连杆。

根据本发明的一种观点，前述任务利用独立权利要求的特征来完成。

本发明的有利的设计方案和优点由其它权利要求、说明书和附图得出。

所提出的是带有偏心轮调节装置的、用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，所述偏心轮调节装置用于调节有效的连杆长度，所述连杆包括连杆主体和布置于其上的连杆盖，升降轴承孔由所述连杆盖包围。所述偏心轮调节装置具有至少一个具有活塞的、优选两个分别具有活塞的汽缸，所述活塞能在汽缸孔内移动地引导并且与支撑杆连接。在这种情况下，设有用于向一个或多个汽缸供给液压流体的入口以及用于从所述一个或多个汽缸中引离液压流体的出口。

按照本发明，所述连杆主体具有两个用于使入口与液压流体回路连接的槽，所述槽这样布置，即留出所述升降轴承孔的高负荷区域。

通常，液压流体至汽缸的入口或出口从汽缸面向升降轴承孔的下端引导离开，所述汽缸设置用于通过支撑杆操纵偏心轮调节装置，从而以液压流体对汽缸的供给的最短连接导向至在连杆主体的区域中的升降轴承孔的轴瓦的上部。然而，所述轴瓦的这个部分由于内燃机的燃气压力而是尤其高负荷的。因此按照本发明，在布置于连杆主体中的升降轴承孔的这个部分内布置有两个用于以液压流体向汽缸入口供给的槽，它们围绕连杆的纵轴线位于轴瓦的高负荷区域两侧，以便在这个高负荷区域内通过连杆主体更好地支撑所述轴瓦。所述两个槽在轴瓦的高负荷区域的纵轴线之外从所述纵轴线延伸离开。如此有利地避免所述升降轴承孔由于所述槽恰好布置在轴瓦的高负荷区域中而具有过少的材料，以便能有效地支撑所述轴瓦。

在所述连杆在内燃机处运行期间也可发生下述情况，即在所述曲轴的不利状态下，在升降轴承孔中两个槽中仅一个以液压流体供给。然而在按照本发明的连杆中，当所述两个入口具有交叉部位时，能用液压流体供给两个汽缸，从而在所述两个入口之间形成流体连接。如此也能通过一个槽用液压流体供给两个入口。备选地也可行的是，在升降轴承孔中、在连杆盖的区域内设置另一连接槽以及在轴瓦中、在连杆两侧设置另两个槽，从而形成从升降轴承孔中在连杆主体的区域内的槽、通过轴瓦的侧向槽、通过升降轴承孔中在连杆盖的区域中的连接槽、以及通过在轴瓦中的第二侧向槽到升降轴承孔中在连杆主体的区域中的第二槽的流体连接。借以能用液压流体供给在升降轴承孔中在连杆主体的区域中的两个槽，并且也能借以用液压流体供给两个汽缸的两个入口。在另一备选方案中可行的是，所述轴瓦具有穿通的槽，所述槽在连杆主体的区域中建立升降轴承孔的两个槽的液压连接。

在曲轴中的、用于液压流体的供给孔的有利设计方案可如此有利地设置，即所述入口的相应恰好需要液压流体的槽以液压流体供给或者甚至这样，即始终以液压流体供给两个槽。

以所述方式，能够有利地在用液压流体更可靠地供给所述偏心轮调节装置的汽缸的同时，在升降轴承孔的轴瓦的高负荷的情况下，实现所述连杆的更安全的更少磨损的运行。由此能有利地确保在汽缸中的液压流体的泄漏补偿以及基于不同的汽缸室尺寸的液压流体的引回或重吸。

根据有利的设计方案，至少在连杆主体的区域中、在升降轴承孔的内周的第一部分上可设有至少两个在升降轴承孔的周面上相互间隔的槽，用于向入口供给液压流体。两个槽能以液压流体供给，从而到所述汽缸的与槽液压连接的入口能够可靠地实现将液压流体供给至汽缸或和从汽缸引离液压流体。如此所述两个槽能有利地相互间隔地布置在升降轴承孔的内周上，相应地留出所述升降轴承孔的高负荷部分并且如此能向轴瓦提供足够的支撑。所述连杆的磨损更少的运行能借以有利地确保使用寿命。

按照有利的设计方案，所述至少两个槽能与连杆主体的中间的纵轴线间隔地布置。用于以液压流体供给汽缸入口的两个槽能有利地如此布置，即所述槽围绕连杆的纵轴线位于轴瓦的高负荷区域两侧，以便在这个高负荷区域内通过连杆主体更好地支撑轴瓦。所述两个槽可有利地在轴瓦的高负荷区域的纵轴线之外从所述纵轴线延伸离开。如此有利地避免所述升降轴承孔由于所述槽恰好布置在轴瓦的高负荷区域中而具有过少的材料，以便能有效地支撑所述轴瓦。

按照有利的设计方案，每个入口可分别与两个槽之一连接。以这种方式能确保在连杆的运行中，即使在曲轴处于不利状态下仅能以液压流体供给两个槽之一时，两个汽缸还是能通过入口被供给以液压流体，因为所述入口引导至两个槽。借以能确保在所有运行状态下，所述偏心轮调节装置的可靠运行。

按照有利的设计方案，所述入口如此在连杆主体中、在汽缸和槽之间具有至少一个交叉部位，即在所述入口之间、在交叉部位处形成流体连接。两个入口的交叉部位允许以简单方式由两个槽向两个汽缸可靠地供给液压流体，因为如此可形成到两个汽缸的流体连接并且源自槽的液压流体分配至两个汽缸。借以能确保在所有运行状态下，所述偏心轮调节装置的可靠运行。

按照有利的设计方案，至少在升降轴承孔的内周的第二部分上、在连杆盖的区域中可布置有至少一个连接槽，其中所述连接槽设置用于所述连杆主体的至少两个槽的液压连接。备选地可行的是，在升降轴承孔中、在连杆盖的区域内设置另一连接槽，从而形成从升降轴承孔中在连杆主体的区域内的槽、通过轴瓦的侧向槽、通过升降轴承孔中在连杆盖的区域中的连接槽、以及通过在轴瓦中的第二侧向槽到升降轴承孔中在连杆主体的区域中的第二槽的流体连接。借以能用液压流体供给在升降轴承孔中在连杆主体的区域中的两个槽，并且也能借以用液压流体供给两个汽缸的两个入口。

按照有利的设计方案，在升降轴承孔中可布置有轴瓦，其中至少在轴瓦的内周的部分上布置有至少一个、优选两个槽，所述槽设置用于连杆主体的至少两个槽相互的液压连接。以这种方式可行的是，在轴瓦中、在连杆两侧设置另两个槽，从而形成从升降轴承孔中在连杆主体的区域内的槽、通过轴瓦的侧向槽、通过升降轴承孔中在连杆盖的区域中的连接槽、以及通过在轴瓦中的第二侧向槽到升降轴承孔中在连杆主体的区域中的第二槽的流体连接。借以能用液压流体供给在升降轴承孔中在连杆主体的区域中的两个槽，并且也能借以用液压流体供给两个汽缸的两个入口。

按照有利的设计方案，所述偏心轮调节装置的调节路径能借助于转换阀调节。可调节的偏心轮调节装置的扭转在内燃机的惯性力和负载力的作用下开始，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中对偏心轮调节装置施加影响。在工作周期期间，作用在偏心轮调节装置上的力的作用方向连续地改变。所述转动运动或调节运动通过集成在连杆中加载以液压流体、尤其是机油的活塞来辅助。所述活塞避免偏心轮调节装置由于作用在所述偏心轮调节装置上的力的变化的力作用方向而复位。借助于所述转换阀能如此通过偏心轮调节装置实现可靠地调节有效的连杆长度，方式为，所述两个汽缸的出口在第二接通位置处相应地通过分接元件与液压流体回路、尤其是机油回路连接。

按照有利的设计方案，所述转换阀可设置用于控制所述液压流体流，所述液压流体流可选择性地转移到第一接通位置或第二接通位置，其中在第一接通位置处，第一汽缸的出口通过连杆的升降轴承孔与液压流体回路连接，并且在第二接通位置处，第二汽缸的出口通过连杆的升降轴承孔与液压流体回路连接。借助于所述转换阀如此能通过偏心轮调节装置实现可靠地调节有效的连杆长度，方式为，所述两个汽缸的出口在两个接通位置处相应地通过分接元件与液压流体回路连接。

按照有利的设计方案，所述转换阀的阀体可布置在连杆主体或连杆盖之处或之中。根据对连杆的结构空间要求，所述转换阀的阀体在连杆之处或之中的不同布置方式可以是有利的。为了连杆与作为内燃机的卧式对置汽缸发动机连用，所述转换阀例如可优选连杆主体中侧向地设置在汽缸与升降轴承孔之间。备选地，出于在直列发动机中使用连杆的结构空间的原因有利的是，所述转换阀安置在连杆盖的区域中或者作为连杆盖下方的适配器解决方案从外部安装在连杆盖处。

按照有利的设计方案，所述阀体可设置作为在连杆盖处的适配器。如此可行的是，按照本发明的转换阀设置作为在连杆盖处的可旋紧的适配器，这在出于结构空间的原因在直列发动机中使用连杆的情况下是有利的。另一个优点是，所述转换阀可如此拆分地在装配前在连杆处测试。如此，所述转换阀在需要时也可轻易更换并且由另一转换阀替代，所述另一转换阀可以是能够非机械地、而是液压地操作的。

按照有利的设计方案，所述汽缸的出口从汽缸孔开始延伸穿过连杆主体和连杆盖并且在连杆盖背向于升降轴承孔的一侧通入转换阀的排出管路。所述出口如此可穿过连杆主体并且在装配连杆盖的情况下穿过连杆盖继续延伸，以便又在连杆盖的下侧出来。以这种方式，所述出口通入作为适配器布置在连杆盖下侧的转换阀中。借以能以有利方式确保用液压流体供给汽缸。通过控制液压流体引离汽缸，可借助于转换阀有效控制所述偏心轮调节装置。

按照有利的设计方案，至少一个管路布置在连杆盖中，以使转换阀与升降轴承孔的连接槽连接。由于所述转换阀通过升降轴承孔的连接槽与液压流体回路连接，通过所述转换阀可靠地确保偏心轮调节装置的运行。通过升降轴承孔的连接槽引离液压流体是简单、成本有利且可靠的方式，确保了在转换阀与液压流体回路之间的流体连接。

按照有利的设计方案，可设有转换阀的分接元件以便控制转换阀中的液压流体流，所述分接元件能借助于弹簧加载的止动元件锁定在所述两个接通位置处。通过所述分接元件，在第一接通位置处，第一汽缸的出口能与液压流体回路连接，并且在第二接通位置处，第二汽缸的出口能与液压流体回路连接。借助于所述转换阀如此能通过偏心轮调节装置实现可靠地调节有效的连杆长度，方式为，所述两个汽缸的出口在两个接通位置处相应地通过分接元件与液压流体回路连接、例如与机油回路连接。分接元件通过弹簧加载的止动元件在两个接通位置处的锁定是非常简单且成本有利的方式，确保了转换阀的功能。如此可使用例如压力弹簧加载的球作为止动元件，所述球可啮合在阀体的两个止动位置中。

按照有利的设计方案，在按照规定将阀体装配在连杆盖上之后，止动元件的弹簧设置为至少部分地在连杆盖的凹部中引导。所述止动元件的弹簧的至少一部分在连杆盖中的布置方式是阀体在连杆盖处的布置方式的有利的优化结构空间的解决方案。所述阀体能以这种方式实施为更扁平的，因为所述弹簧可埋入连杆盖的凹部中。

附图说明

其它优点由下述附图说明得出。在附图中示意性地示出本发明的实施例。所述附图、说明书和权利要求书包括组合的很多特征。本领域技术人员也按照目的单独地考虑所述特征并且总结成合理的其它组合。

其中示例性地：

图1示出根据本发明的实施例的连杆的等轴侧视图；

图2以纵剖图示出图1的连杆；

图3以另一纵剖图示出图1的连杆；

图4以另一纵剖图示出图1的连杆；

图5示出根据本发明的另一实施例的连杆的等轴侧视图；

图6以纵剖图示出图5的连杆；

图7以另一纵剖图示出图5的连杆；和

图8以另一纵剖图示出图5的连杆。

具体实施方式

在附图中用相同的附图标记表示相同或同类的部件。所述附图仅示出示例而不应理解为受限的。

图1至图4示出按照本发明的用于具有可变压缩比的内燃机的连杆1的第一实施例的不同视图和剖图。图1示出等轴侧视图，而图2至图4示出连杆1在不同深度处的纵剖图。

连杆1包括连杆主体23和布置于其上的连杆盖24，升降轴承孔20由所述连杆盖包围。连杆1具有利用偏心轮4调节有效的连杆长度50的偏心轮调节装置2，所述偏心轮与一件式或多件式的偏心杠杆3共同作用。在此，所述偏心轮调节装置2的调节路径可借助于转换阀5调节。所述有效的连杆长度50作为升降轴承孔20的中轴线与作为连杆轴承孔52的、偏心轮4的孔的中轴线的距离得出。

偏心轮调节装置2具有至少两个分别具有活塞6，7的汽缸12，13，所述活塞能在汽缸孔10，11内移动地引导并且与支撑杆8，9连接。相应地设有入口14，15用于向汽缸12，13供给液压流体以及设有出口16，17用于将液压流体引离汽缸12，13。

可调节的偏心轮调节装置2的扭转在内燃机的惯性力和负载力的作用下开始，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中对偏心轮调节装置2施加影响。在工作周期期间，作用在偏心轮调节装置2上的力的作用方向连续地改变。转动运动或调节运动由一个或多个加载以液压流体、尤其是机油的集成至连杆1的活塞6，7辅助，或者活塞6，7防止偏心轮调节装置2由于作用在偏心轮调节装置2上的力的变化的力作用方向而复位。活塞6，7借助于支撑杆8，9与偏心杠杆3有效连接。

如示出连杆1的剖图的图2可见，活塞6，7分别能在汽缸12，13的汽缸孔10，11中移动地引导。汽缸12，13可设置为独立的构件或与连杆1的连杆主体一体的。同样地，原则上可设想，连杆1仅设有一个汽缸并且使用双动式活塞。

活塞6，7可移动地布置在由汽缸孔10，11形成的液压室中并且通过来自升降轴承孔20的入口14，15、通过止回阀21，22加载以液压流体(油)。在这种情况下，这防止源自所述液压室的液压流体回流至升降轴承孔20的多件式轴瓦30中的液压流体管路并且能实现把液压流体重吸至液压室。

所述液压室进一步地通过图3和图4可见的出口16，17与转换阀5连接。出口16，17朝向连杆1的下侧延伸经过连杆主体23以及紧固于其上的连杆盖24并且通入转换阀5的排出管路，在所述连杆的下侧紧固有作为适配器的转换阀5的阀体25。然而，转换阀5也可集成地设置在连杆盖24或在连杆主体23中。

至少一个管路使转换阀5在连杆盖24的区域中与升降轴承孔20的连接槽26连接。连接槽26在连杆盖24的区域中布置在升降轴承孔20的内周70的第二部分74上。

如从图2中可见，在所示实施例中设有两个管路18，19，用于使转换阀5与连接槽26连接并且进而与内燃机的液压流体回路80连接。反之，连杆主体23在升降轴承孔20的区域内具有两个槽27，28，所述两个槽使入口14，15与液压流体回路80连接并且能实现所提到的朝向液压室的重吸。为了在升降轴承孔20的内周70的第一部分72上向入口14，15供给液压流体，所述两个槽27，28在连杆主体23的区域中相互间隔地设置在升降轴承孔20的周面70处。

按照本发明，在这种情况下留出升降轴承孔20的高负荷区域。在这种情况下，两个槽27，28与连杆主体23的中间的纵轴线l间隔地布置。因此，槽27，28布置在较弱负荷的区域中，从而升降轴承孔20的高负荷区域不再由于槽被削弱并且提供为用于轴瓦30的支承面。由此，轴瓦30可构造为更窄的。

入口14，15分别与槽27，28连接并且不在连杆主体23中交叉。然而，通过轴瓦30(例如通过槽31，32)和连杆盖24中的连接槽26形成槽26，27，28的连接，从而两个入口14，15可永久地供以液压流体。连接槽26借以也设置用于连杆主体23的至少两个槽27，28的液压连接。为此，至少在轴瓦30的内周76的部分78上布置有至少一个、优选两个槽31，32，所述槽设置用于连杆主体23的至少两个槽27，28相互的液压连接。

如在图2中所示，至少在连杆主体23的区域中、在升降轴承孔20的内周70的第一部分72上设有至少两个在升降轴承孔20的周面70上相互间隔的槽27，28，用于向入口14，15供给液压流体。尽管供给路径相对长，为了改进入口14，15的液压流体供给，可如此选择曲轴中的液压流体供给孔，即总是向所述槽27，28供给液压流体，所述槽配属的入口14，15恰好需要液压流体。备选地，所述曲轴的液压流体供给孔可这样设计，即永久地对两个槽27，28进行供给。

按照本发明的、设置用于控制液压流体流的转换阀5选择性地可转移到第一接通位置或第二接通位置，其中在第一接通位置处，第一汽缸12的出口16通过连杆1的升降轴承孔20与液压流体回路80连接，并且在第二接通位置处，第二汽缸13的出口17通过连杆的升降轴承孔20与液压流体回路80连接。转换阀5具有分接元件29，所述分接元件布置在阀体25内并且选择性地能转移到第一接通位置或第二接通位置处，其中通过分接元件29在第一接通位置处，第一汽缸12的出口16与油路连接，并且在第二接通位置处，第二汽缸13的出口17与油路连接。在转换阀5中设置用于控制液压流体流的分接元件29能借助于弹簧作用的止动元件60在两个接通位置处锁定。

转换阀5的阀体25可布置在连杆主体23或者连杆盖24之处或之中。在两个所示实施例中，阀体25出于结构空间的原因作为适配器布置在连杆盖24的下侧。出口16，17从汽缸孔10，11开始延伸、穿过连杆主体23和连杆盖24然后在连杆盖24背向于升降轴承孔20的一侧通入转换阀5的排出管路。在按照规定将阀体25装配在连杆盖24上之后，止动元件60的弹簧62至少部分地在连杆盖24的凹部64中引导。由此，阀体25可更扁平地实施。

从图5至图8可得出按照本发明的连杆1的第二实施例。图5示出等轴侧视图，而图6至图8示出连杆1在不同深度处的纵剖图。

该实施例与第一实施例的区别仅在于入口14，15在连杆主体23中交叉。如此，入口14，15在连杆主体23中、在汽缸12，13与槽27，28之间具有至少一个交叉部位54，即在入口14，15之间、在交叉部位54处形成流体连接。由此，入口14，15分别与两个槽27，28连接。由此，在不利情况下也能确保以液压流体、通过入口14，15供给两个汽缸12，13，在所述情况下，升降轴承孔20的仅一个槽27，28由液压流体回路80供给。曲轴中的液压流体孔槽可借以设计为较不耗费的。