用于变化的发动机部件的驱动单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一个往复活塞式内燃机，具有通过操纵单元变化的压缩，用于改变往复活塞式内燃机的压缩，还涉及一个最好用于所建议的往复活塞式发动机的操纵单元和一种适配往复活塞式内燃机的变化的压缩的方法。建议在此可以利用不同的变化的发动机部件，即:
具有变化长度的连杆
具有变化的压缩高度的活塞
具有变化的曲轴半径的曲轴
所有这些部件尤其针对实现变化的压缩。
【背景技术】
[0002]下面还要详细描述的变化的发动机部件与例如由DE 100 08 423 Al给出的偏心调整的曲轴的不同之处在于，它们是驱动装置的运动的部件，但是它们本身承受有效的长度变化。在此有效的长度变化涉及曲轴半径、连杆长度或压缩高度。而偏心支承的曲轴引起曲轴的位置变化，由此改变与气缸头的距离并由此改变所执行的行程。但是，如果谈及通过从属的操纵单元具有变化的压缩的往复活塞式发动机，在本发明中不理解为偏心调整的曲轴。而是操纵单元仅仅适用于，操纵上述的变化的发动机部件，而不会引起曲轴的偏心调整。在本发明中排除偏心支承的曲轴。
[0003]为了改变运动学上有效的发动机部件长度、连杆长度、压缩高度或曲轴半径，已知不仅伸缩式的部件，而且已知偏心的支承。部分地在一些解决方案中应用工作原理“为了调整利用驱动力”。在此为了调整利用作用于偏心支承或伸缩部件上的力。在此调整到所期望的位置一方面要尽可能快速，但是另一方面要没有损伤和值得一提的噪声地运行。在试验的检验中已经证实，从偏心的一个终端位置调整到另一终端位置在小的连杆孔里面尽管是在工作间隙内部，但是在达到机械终端止挡时可能导致零部件损伤。其结果是要停止调整过程。由此调整过程延伸超过多个工作间隙，这可以称为多循环原理。这仍然需要一装置，它防止不期望的回调，例如利用空转，其中空转方向可以转换。这个可转换的空转可以通过液压系统实现。已知的用于表示这种可转换的液压空转的系统是公共的，存在两个支承室，它们可以支承力或扭矩并且防止不期望的回调。这些支承室可以由往复活塞或旋转活塞构成。
[0004]在DE 10 2005 055 199中描述了一个长度变化的连杆，用于表示变化的压缩，下面简称VCR。在此通过交替地打开或封闭两个支承缸实现空转方向转换，其中为了控制流出的油流使用3/2换向阀。3/2换向阀配有定位，由此分别得到调整的通断位置，只要不操纵。为了使3/2换向阀转移到另一通断位置，机械操纵装置作用于阀门，其中这个机械操纵装置与气缸曲轴箱连接。在介绍的扩展结构中这个操纵装置安装在气缸套下方和曲轴上方。
[0005]这种形式的操纵存在缺陷，还需要相对较大地改变已经现有的马达、尤其在气缸曲轴箱上。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是，能够实现变化的发动机部件操纵，它能够以更少的发动机改变费用相结合。
[0007]这个目的通过具有权利要求1特征的变化的压缩的往复活塞式内燃机、通过具有权利要求16特征的第一和第二往复活塞式内燃机、通过具有权利要求17特征的操纵单元和通过具有权利要求19特征的方法得以实现。其它有利的扩展结构和改进方案由下面的从属权利要求给出。但是由各个从属权利要求给出的特征不局限于各个扩展结构。而是由主权利要求也包括从属权利要求的一个或多个特征可以通过下面说明中的一个或多个特征代表或者替换。尤其现有的权利要求只首次尝试以文字表达本发明，但是由此不想限制本发明。由不同扩展结构的一个或多个特征也可以组成其它改进方案。
[0008]建议一种具有变化的压缩的往复活塞式内燃机，有时也称为VCR发动机，通过操纵单元用于改变往复活塞式内燃机的变化的压缩，其中，为了改变变化的压缩，所述操纵单元操纵往复活塞式内燃机的变化的发动机部件，以变化长度的连杆、变化压缩高度的活塞和/或变化曲轴半径的曲轴的形式，并且所述操纵单元设置在往复活塞式内燃机的下部。由此例如可以使操纵单元的各个部件组成预装配的模块，由此使发动机的组装简化。
[0009]所述往复活塞式内燃机的改进方案规定，所述操纵单元作为变化的发动机部件的液压换向阀的致动器。也可以规定，所述操纵单元以曲轴为基础设置在背离活塞的活塞端面一侧上，最好设置在与活塞端面对置的曲轴一侧上。另一扩展结构规定，这个往复活塞式内燃机是按照对置式原理构造的往复活塞式内燃机，其中所述操纵单元侧面设置在往复活塞式内燃机下方。但是在其它发动机原理中也优选的是，所述往复活塞式内燃机具有侧面向着活塞设置的操纵单元。
[0010]此外在本发明的意义上，作为操纵单元还理解为一单元，它优选包括至少一个或多个凸轮连同用于移动凸轮的驱动装置。一个可运动的截取部件也可以属于操纵单元，利用它可以调整尤其液压的换向阀。操纵单元用于，如上所述在变化的发动机部件中释放有效的长度变化，最好通过作用于这个变化的发动机部件的液压支承上，如同下面还要详细解释的那样。
[0011]所述操纵单元最好可以机械操纵。所述机械操纵尤其可以利用凸轮部件实现。所述凸轮部件可以与推杆连接并且尤其可以借助于导向杆导引。由此可以提供紧凑的用于VCR发动机的操纵单元供使用。
[0012]在一优选的扩展结构中，至少一通断部件的操纵是强制的。例如，该通断部件的整个轴向移动行程可以由第一部分和第二部分组成，第一部分通过功能面强制施加，第二部分通过定位装置施加。由此可以保证，VCR发动机在运行中无故障地工作。
[0013]所述至少一通断部件尤其具有至少一移动行程，它平行于发动机曲轴的纵轴线设置。因此例如移动行程可以执行围绕曲轴的圆弧。通过这种方式可以更紧凑地构成发动机，由此可以减小对于发动机所需的结构空间。
[0014]至少一凸轮部件和/或至少一凸轮单元可以平行于曲轴移动。
[0015]在一优选的扩展结构，所述至少一凸轮部件和/或至少一凸轮单元在油池上部件里面或者在底板里面可引导。
[0016]所述至少一凸轮部件尤其一体地构成。例如，整个凸轮单元可以只由一块薄板成形，并且所述凸轮部件组合到唯一的凸轮单元里面。这种凸轮单元尤其可以具有用于限制行程的铰接板和缺口。通过这种方式可以简化凸轮单元的加工，无需由多个单个部件组成凸轮单元。此外通过一体构成的凸轮单元可以简化操纵单元并由此对于这个发动机的结构。
[0017]所述至少一通断部件具有3_至5_、尤其大于4_的名义行程，最好通过定位确定的名义行程。例如所述名义行程可以等于通断部件的总行程，可以通过定位装置规定尤其为4_的总行程。通过这种方式可以保证，例如在凸轮单元与通断部件之间的总间隙相互匹配。所述名义行程由那个行程给出，例如销子作为通断部件沿着倾斜的斜坡形式的表面作为例如凸轮的组成部分从初始处位置经过的行程。例如在后面还要解释的图11中初始位置也是通断位置，其中从初始位置开始所述通断部件通过操纵单元的移动带到另一位置。如果现在例如由于加工误差或者其它因素凸轮略微移动，则必需规定对于通断部件行程的误差储备。所述名义行程和通过偏差规定的误差储备一起给出通断部件的优选规定的总行程。
[0018]在优选的扩展结构中，一强制行程对应于通断部件的名义行程的至少50%。尤其可以至少这样大地设计强制行程的尺寸，使定位机构的球体可以克服在定位轮廓的波谷之间的隆起。这例如至少可以对应于通断部件的一半总行程，其中在这种情况下所述名义行程可以对应于总行程。所述强制行程可以设计得更大，因为可能出现，所述通断部件不碰到在功能面上的名义接触点上出现，而是在其后面。这一点可能出现，如果