内燃机的多联杆曲柄传动机构以及相应的内燃机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及内燃机(1)的多联杆曲柄传动机构(2)，所述多联杆曲柄传动机构具有至少一个以能够围绕耦合件转动轴线(12)转动的方式支承在曲轴(14)的连杆轴颈(13)上的耦合件(8)以及至少一个以能够围绕偏心转动轴线(18)转动的方式支承在偏心轴(20)的连杆轴颈(19)上的铰接连杆(16)，其中，耦合件(8)以能够围绕活塞连杆转动轴线(9)摆动的方式与内燃机(1)的活塞(4)的活塞连杆(6)连接并且以能够围绕铰接连杆转动轴线(17)摆动的方式与铰接连杆(16)连接，其中，耦合件(8)具有容纳曲轴(14)的连杆轴颈(13)的支承孔(23)。在此规定，耦合件(8)的重心(26)布置在支承孔(23)外。本发明此外涉及具有多联杆曲柄传动机构(2)的内燃机(1)。
【专利说明】
内燃机的多联杆曲柄传动机构以及相应的内燃机
技术领域
[0001]本发明涉及一种内燃机的多联杆曲柄传动机构，具有至少一个以能够围绕耦合件转动轴线转动的方式支承到曲轴的连杆轴颈上的耦合件以及至少一个以能够围绕偏心转动轴线转动的方式支承在偏心轴的连杆轴颈上的铰接连杆，耦合件以能够围绕活塞连杆转动轴线摆动的方式与内燃机的活塞的活塞连杆连接并且以能够围绕铰接连杆转动轴线摆动的方式与铰接连杆连接，耦合件具有包含曲轴的连杆轴颈的支承孔，并且经过耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线的假想直线与经过耦合件转动轴线和活塞连杆转动轴线的假想直线之间所形成的耦合角度最少为140°并且最高为180°。本发明此外涉及一种具有多联杆曲柄传动机构的内燃机。
【背景技术】
[0002]开头提到的类型的多联杆曲柄传动机构例如是内燃机的组成部分，然而也能够在其它领域得到应用。多联杆曲柄传动机构包括偏心轴，所述偏心轴的转动角度能够优选地借助于调节机构、尤其根据内燃机的运行点被调节。替代地或者额外地，所述偏心轴也能够与内燃机的曲轴作用连接并且以这种方式而能够由所述内燃机的曲轴驱动。多联杆曲柄传动机构具有耦合件、尤其具有相应于内燃机的活塞数目的耦合件数目。所述耦合件分别能够转动地支承在曲轴的相应的连杆轴颈上。优选所述耦合件具有两个朝着相反的侧面突出所述曲轴的臂，所述臂在端部处分别设有枢转关节。当然，其它实施方式也是可行的。耦合件围绕曲轴的或者说围绕曲轴的连杆轴颈的转动轴线被称作为耦合件转动轴线。
[0003]枢转关节中的一个用于能够摆动地与活塞连杆连接，所述活塞连杆使得内燃机的活塞中的一个通过耦合件与曲轴连接。该枢转关节的转动轴线被称作为活塞连杆转动轴线。由于耦合件的能够摆动，所以活塞连杆的转动轴线不是位置固定的，而是与耦合件一起移动或者说摆动。枢转关节中的另一个用于能够摆动地与所谓的铰接连杆连接，所述铰接连杆以其另外的、对置于耦合件的端部能够转动地支承在偏心轴的连杆轴颈上。该枢转关节的转动轴线被称作为铰接连杆转动轴线，而铰接连杆在偏心轴的连杆轴颈上的转动轴线在进一步的延展下作为偏心转动轴线延伸。
[0004]为了构成枢转关节，铰接连杆优选地具有两个连杆孔。第一连杆孔是枢转关节的组成部分，铰接连杆通过第一连接杆与耦合件共同作用。第一连杆孔在此例如包围保持在耦合件处的耦合销或者说支承栓。第二连杆孔类似于此地是枢转关节的组成部分，铰接连杆通过所述第二连杆孔与偏心轴连接。所述第二连杆孔尤其至少局部地围卡偏心轴的连杆轴颈。
[0005]借助于多联杆曲柄传动机构，在分别配属于活塞的气缸中达到的压缩比能够被调节、尤其根据内燃机的运行点和/或存在的作功冲程进行调节。为了调节压缩比，偏心轴被置入到确定的、相应于期望的压缩比的转动角度位置中并且/或者偏心轴和曲轴之间的相位被调节到确定的值。
[0006]耦合件在曲轴或者说曲轴的连杆轴颈上的支承借助于支承孔实现。支承孔在此例如以连杆孔的形式存在。其例如作为耦合件的凹口实现，连杆轴颈布置在所述凹口中并且优选完全穿过支承孔。耦合件在曲轴的连杆轴颈上的支承例如实施为滑动支承。替代地，然而也能够实现滚动支承。
[0007]由现有技术已知文件DE10 2005 054 761 Al。该文件说明了一种内燃机，具有在壳体中的气缸中可移动地布置的活塞，所述活塞与连杆铰接地耦合，连杆的运动能够传递到曲轴的连杆轴颈上。在连杆和连杆轴颈之间设置有传递元件，其构造为横杆，其通过联接件在联接点处与连杆轴颈耦合。该联接件位于横杆相对于连杆的第一支承点与横杆相对于副连杆的第二支承点之间的区域中，并且在横杆和连杆轴颈之间，所述联接件与横杆相对于副连杆和连杆的两个支承点之间的连接线有间距地布置。
[0008]在横杆的主视图中，横杆与平面正交坐标轴系统重叠，其中，坐标轴系统的零点布置在联接点处。第一轴线通过第二支承点。第二轴线垂直于第一轴线。通过这两个轴线，图纸平面以数学通常的方式被分成四个象限。第一支承点布置在第二象限中并且横杆的重心布置在第二象限、第三象限或者第四象限中。横杆的运动通过副连杆定向，所述副连杆在其背对横杆的端部处可转动运动地支承在壳体中。
[0009]由现有技术此外已知文件JP 2004-124775A以及EP I 180 588 A2。
[0010]原则上，在内燃机设计时并且因此也在多联杆曲柄传动机构设计时，目标是尽可能地减少重量、尤其是运动构件的重量，用以将产生的惯性力和导致的与质量成比例的支承力(Lagekraefte)保持得尽可能低。
【发明内容】
[0011]因此，本发明的目的在于，提出内燃机的多联杆曲柄传动机构，其相对于已知的实施方式具有优点，突出之处尤其在于二阶的自由力的减少。
[0012]这根据本发明利用具有权利要求1的特征的多联杆曲柄传动机构实现。在此提出，耦合件的重心布置在支承孔之外，其中，所述重心位于第一平面的面向内燃机的活塞的一侦U，该第一平面包含耦合件转动轴线以及铰接连杆转动轴线。所述重心原则上能够任意地限定，然而特别优选地所述重心相当于耦合件的质量中心点、重力中心或者几何重心。所述重心在已知的实施方式中位于支承孔附近或者支承孔中。然而通过有针对性的措施，能够这样进行重心的移位，使得所述重心位于支承孔之外或者进一步远离支承孔之外。接下来示例性地研究这些措施。当然，然而也能够实现其它用于相应地定位重心的措施。尤其当内燃机作为直列内燃机、特别优选地作为具有四个气缸的直列内燃机存在时，通过重心的所述布置实现发动机二阶(振动)中的竖向力的和横向力的减少。
[0013]例如可以设置，偏心轴的转动轴线位于包含曲轴的转动轴线并且与至少一个气缸纵向中轴线垂直的平面的上方。所述平面因此由曲轴的转动轴线和气缸纵向中轴线共同地限定。沿着内燃机的纵向方向，所述平面关于曲轴的转动轴线具有与该转动轴线相同的位置和方向。同时，所述平面应该垂直于所述至少一个气缸纵向中轴线，从而所述气缸纵向中轴线沿着平面的法线方向存在。气缸纵向中轴线配属于内燃机的气缸并且沿着其纵向方向延伸。在此，气缸纵向中轴线例如在气缸中点跨越气缸的纵向尺寸。
[0014]当然，所述平面也能够垂直于内燃机的多个气缸的多个气缸纵向中轴线、特别优选地垂直于内燃机的所有的气缸的气缸纵向中轴线。偏心轴现在应该如下地布置，使得其转动轴线布置在所述平面上方。特别优选地，整个偏心轴、即不仅仅是其转动轴线都存在于所述平面的上方。例如，偏心轴的转动轴线直接地相邻于所述平面存在、即邻接于所述平面。替代地，这对于整个偏心轴是这样的情况。然而也可以规定，偏心轴的转动轴线或者整个偏心轴布置在所述平面上方并且额外地与所述平面间隔开。
[0015]现在，偏心轴在这种实施方式中关于内燃机的气缸因此不再位于下部，而是同铰接连杆一起向上转动。由此优选地实现，活塞连杆和铰接连杆从耦合件出发基本上指向相同的方向、即朝着活塞的或者说气缸的方向。因此并不是如下设置:铰接连杆从耦合杆出发远离气缸或者活塞地指向，或者说关于耦合杆对置于活塞。
[0016]设置如下内容，所述重心布置在包含耦合件转动轴线以及铰接连杆转动轴线的第一平面的面向内燃机的活塞的一侧。所述第一平面因此如下地布置，使得不仅耦合件转动轴线而且还有铰接连杆转动轴线都分布在该平面中。在从侧面观察耦合件时，所述重心应该在其在内燃机中的安装位置中位于所述第一平面上方。在此，其能够是如下的情况，即所述重心与活塞连杆转动轴线位于第一平面的相同侧。
[0017]本发明的优选的设计方案规定，所述重心与铰接连杆转动轴线布置在第二平面的相同侧，该第二平面与第一平面垂直并且包含耦合件转动轴线。所述第一平面和所述第二平面因此将耦合件分为沿着顺时针方向连续编号的四个象限。例如，所述耦合件如下地设计，使得其重心位于所述象限中的第一象限中。相反，活塞连杆转动轴线优选地位于所述象限中的第二象限中，而位于第一平面中的铰接连杆转动轴线优选地同样布置在象限中的第一象限中。
[0018]本发明的改进方案规定，重心与耦合件转动轴线之间的间距与支承孔的半径的比例多于100%、至少为110%、至少为120%、至少为130%、至少为140%或者至少为150%。因此首先求得重心与耦合件转动轴线之间的间距。该间距与支承孔的直径被求比例关系，从而所述比例因此由间距与半径相除得出。因为所述重心应该存在于支承孔之外，所以所述比例必须大于100%。但该比例优选明显更大。作为对前述值的替代或补充，所述比例可以至少为160%、至少为170%、至少为180%、至少为190%或者至少为200%。
[0019]本发明的另外的优选的设计方案规定，额外质量固定在耦合件上。所述额外质量是与耦合件分开地制造的元件并且例如在多联杆曲柄传动机构或者说内燃机的装配期间才固定在耦合件上。所述额外质量与耦合件例如形状配合地和/或材料配合地连接。形状配合的连接例如通过螺栓、螺旋连接或者类似连接实现。材料配合的连接尤其能够通过焊接、粘结或者类似连接形成。
[0020]在本发明的优选的设计方案中在此规定，所述额外质量由密度比耦合件大的材料构成。当然，在通过布置任意的例如由与耦合件相同的材料构成的额外质量已经能够实现对重心进行影响的同时，应该优选将额外质量的体积保持得尽可能小，从而不会不必要地扩大多联杆曲柄传动机构的结构空间。这能够通过以下方式实现，即所述额外质量由与耦合件不同的材料制成，例如由密度比耦合件更大的材料制成。密度差尤其多于10%、多于20%、多于30%、多于40%或者多于50%。
[0021]本发明的优选的设计方案规定，所述额外质量固定在耦合件的悬臂处并且/或者穿过悬臂。所述悬臂例如从耦合件的基体出发进行延伸，即具有自由的端部，所述自由的端部从该基体向前伸出。悬臂例如沿着轴向的方向-优选地关于耦合件转动轴线-具有比耦合件的、尤其是基体的其他区域更小的尺寸。可以规定，所述额外质量形状配合地固定在悬臂上。为了该目的，额外质量例如尤其沿着轴向的方向完全地穿过悬臂。所述额外质量和/或所述悬臂优选地布置在与所述重心相同的象限中，也就是例如在所述象限中的第一象限中。
[0022]本发明的改进方案规定，支承孔由耦合件的基体和支承盖构成，其中，支承盖由密度比基体小的材料构成。耦合件就此设计成多件式的并且至少包括基体和与基体连接的支承盖。为了将支承盖固定在基体处而例如设置有至少一个螺旋连接件、优选至少两个螺旋连接件。在本发明的优选的设计方案中，在基体和支承盖之间可以布置有支承套，支承套自身围卡曲轴的连杆轴颈。替代地，基体以及支承盖当然能够直接地与曲轴的连杆轴颈处于触摸接触或者滑动接触中。
[0023]支承孔因此由基体和支承盖共同地构成，其中，基体和支承盖优选分别-沿着关于耦合件转动轴线的周缘方向看-提供支承孔的一半。支承盖优选至少部分位于所述象限中的第三象限和/或第四象限中。相应地，当支承盖较轻时，重心能够朝着第一象限的方向或者说进一步移位到第一象限中。这能够通过支承盖的材料与基体的材料相比密度更小来实现。
[0024]最后能够设置，支承盖主要布置在所述第一平面的背对活塞的一侧。这已经在之前以替代的形式阐述。所述重心和所述支承盖因此至少部分位于第一平面的不同侧。通过以下方式实现将支承盖主要布置在该侧，即支承盖质量的至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或者至少90%位于第一平面的该侧。
[0025]在本发明的特别优选的设计方案中能够规定，以活塞的总活塞冲程为基准:活塞转动轴线和活塞连杆转动轴线之间的间距最少为1.41并且最高为1.61;活塞连杆转动轴线和耦合件转动轴线之间的间距最少为0.38并且最高为0.58;耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线之间的间距最少为0.82并且最高为1.02;铰接连杆转动轴线和偏心转动轴线之间的间距最少为1.63并且最高为1.83。优选地规定，实现这些条件中的多个、尤其实现这些条件中的至少三个、特别优选实现所有这些条件。
[0026]已知的多联杆曲柄传动机构通常结构空间优化地设计。由此导致:多联杆曲柄传动机构的运动学上的有效长度相比于活塞的活塞冲程是很小的。这种多联杆曲柄传动机构的摆动支承中的力相对较大并且必须走过大的摆动角度以及由此相应长的距离。由力和距离的乘积表示的并且转化成热量的摩擦功因此同样是高的。如果所提到的条件中的至少一个被实现，那么多联杆曲柄传动机构的摩擦和/或施加在内燃机的曲轴处的扭转负载能够减少。
[0027]当然能够替代地规定，仅仅实现上述的、活塞转动轴线和活塞连杆转动轴线之间的间距或者仅仅实现上述的、活塞连杆转动轴线和耦合件转动轴线之间的间距或者仅仅实现上述的、耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线之间的间距或者仅仅实现上述的、铰接连杆转动轴线和偏心转动轴线之间的间距。也能够设置上述间距的任意的组合。例如，实现上述的间距的至少两个、尤其刚好两个或者上述的间距的至少三个、尤其刚好三个。
[0028]借助于转动轴线之间上述的间距，令人意外的，最大的惯性力的相位和在该时间点存在的曲轴力臂能够如下地得到改善，使得惯性力引起的在曲轴中的扭转明显地降低、尤其降低了至少10%、至少20%或者至少30%。
[0029]当然，以总活塞冲程为基准:活塞转动轴线和活塞连杆转动轴线之间的间距可以最少为I.46并且最高为1.56或者最少为1.49并且最高为1.53、特别优选1.51。
[0030]额外地或者替代地，以总活塞冲程为基准，活塞连杆转动轴线和耦合件转动轴线之间的间距可以最少为0.43并且最高为0.53，尤其最少为0.46并且最高为0.50、特别优选0.48ο
[0031]此外，在另外的设计方案中能够规定，以总活塞冲程为基准，耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线之间的间距最少为0.87并且最高为0.97，尤其最少为0.90并且最高为0.94、特别优选0.92。
[0032]最后能够规定，以总活塞冲程为基准，铰接连杆转动轴线和偏心转动轴线之间的间距最少为1.68并且最高为1.78，尤其最少为1.71并且最高为1.75、特别优选1.73。
[0033]本发明的另外的设计方案规定，以总活塞冲程为基准，偏心轴的转动轴线和曲轴的转动轴线之间的水平的间距-参照总活塞冲程-最少为0.64并且最高为0.84。在此，该水平的间距例如沿着垂直于气缸纵向中轴线的方向存在。给出的值在此要理解为绝对值。上述的间距例如最少为0.69并且最高为0.79，尤其最少为0.72并且最高为0.76、特别优选0.74ο
[0034]本发明的另外的设计方案规定，以总活塞冲程为基准，偏心轴的转动轴线和曲轴的转动轴线之间的竖直的间距最少为1.67并且最高为2.07。竖直的间距优选沿着平行于气缸纵向中轴线的方向存在。在此，所给出的值也要理解为绝对值。然而，特别优选地，偏心轴的转动轴线位于曲轴的转动轴线上方，即从曲轴出发朝着活塞或者气缸的方向。上述的间距分别以总活塞冲程为基准优选最少为1.72并且最高为2.02、尤其最少为1.85并且最高为1.89、特别优选1.87。
[0035]本发明的改进方案规定，以总活塞冲程为基准，耦合件转动轴线和曲轴的转动轴线之间的间距最少为0.23并且最高为0.43。上述的间距相应于曲轴的曲柄半径、S卩曲轴的连杆轴颈和曲轴的转动轴线之间的间距。上述的间距优选最少为0.28并且最高为0.38、尤其最少为0.31并且最高为0.35、特别优选0.33。
[0036]在本发明的特别优选的实施方式中规定，以总活塞冲程为基准，偏置量最少为0.11并且最高为0.31。偏置量要理解为:曲轴的转动轴线距气缸纵向中轴线或者活塞纵向中轴线的水平距离。曲轴的转动轴线因此在偏置量为零时落到气缸纵向中轴线或者活塞纵向中轴线上。在偏置量大于零时，所述曲轴的转动轴线相反与气缸纵向中轴线或者活塞纵向中轴线间隔开。所述偏置量以总活塞冲程为基准优选为0.16并且最高为0.26、尤其最少为0.19并且最高为0.23、特别优选0.21。
[0037]在此能够规定，所述偏置量朝着背压侧存在，曲轴的转动轴线尤其布置在活塞纵向中轴线的面向偏心轴的一侧。原则上存在有如下的可行方案，即偏置量或者朝着压力侧设置或者朝着背压侧设置。当然，在本发明的范围中，两种实施方式都能够实现。然而，特别优选地，所述偏置量朝向背压侧实施。
[0038]本发明的特别优选的实施方式规定，经过耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线的假想直线与经过耦合件转动轴线和活塞连杆转动轴线的假想直线之间所形成的耦合角度最少为140°并且最高为180°。该耦合角度基本上说明了耦合件的两个臂彼此的斜角度化。第一臂在此使耦合件转动轴线与铰接连杆转动轴线连接，而另一臂使耦合件转动轴线和活塞连杆转动轴线相互连接。
[0039]所述耦合角度通过两个假想直线表征，其中，这两个假想直线分别通过两个上述的转动轴线延伸，即一方面耦合件转动轴线和铰接连杆转动轴线以及另一方面耦合件转动轴线和活塞连杆转动轴线。所述耦合角度特别优选地最少为150°并且最高为170°，尤其最少为155°并且最高为165°、特别优选刚好160°。
[0040]本发明的另一有利的设计方案规定，以总活塞冲程为基准，偏心轴的转动轴线和偏心转动轴线之间的间距最少为0.045并且最高为0.065。该间距就此表征偏心轴的曲柄半径，即偏心轴的连杆轴颈和偏心轴的转动轴线之间的间距。上述的间距例如最少为0.050并且最高为0.060、尤其最少为0.051并且最高为0.057。所述间距特别优选地为0.055。
[0041 ] 最后能够规定，所述总活塞冲程最少为70mm并且最高为120_。所述总活塞冲程当然原则上能够任意地设计并且依赖于内燃机的想要的功率进行选择。然而例如，所述总活塞冲程在上述的值(分别包含上述的值)之间或者最少为80mm并且最高为110mm，尤其最少为90mm并且最高为100mm。所述总活塞冲程然而也可以最少为9 Imm并且最高为95mm、特别优选93.5mmο
[0042]本发明此外涉及具有多联杆曲柄传动机构的内燃机。在此规定，所述多联杆曲柄传动机构根据前述的实施方案进行构造。多联杆曲柄传动机构的或者说内燃机的这种设计方案的优点已经得到表明。不仅所述内燃机而且还有所述多联杆曲柄传动机构都能够根据前述的实施方案进行改进，从而就此方面对其进行参考。
【附图说明】
[0043]接下来根据在附图中示出的实施例更加详细地解释本发明，而不对本发明进行限制。在此示出:
[0044]图1示出了具有多联杆曲柄传动机构的内燃机的示意性的图示；
[0045]图2以侧视图示出了多联杆曲柄传动机构的耦合件的第一实施方式；
[0046]图3以替代的视图示出了耦合件的第一实施方式；
[0047]图4示出了耦合件的第二实施方式；
[0048]图5示出了耦合件的第三实施方式；以及
[0049]图6示出了耦合件的第四实施方式。
【具体实施方式】
[0050]图1示出了具有多联杆曲柄传动机构2的内燃机I的局部。内燃机I此外具有至少一个在气缸3中可纵向运动地布置的活塞4。气缸3或者说活塞4具有纵向中轴线5。活塞连杆6连接在活塞4上，活塞连杆在活塞4处以能够围绕活塞转动轴线7转动的方式得到支承。活塞转动轴线7在此优选地位于气缸3的纵向中轴线5上。
[0051 ]活塞连杆6在其背对活塞4的一侧与耦合件8连接。在此，活塞连杆6在耦合件8处以能够围绕活塞连杆转动轴线9转动的方式得到支承。活塞连杆6尤其连接在耦合件8的第一臂10上。该第一臂与第二臂11彼此刚性连接并形成一角度α。在此，角度α围绕耦合件转动轴线12存在。因此，两个臂10和11在所述耦合件转动轴线12中彼此相接。耦合件8以能够围绕耦合件转动轴线12转动的方式支承在曲轴14的连杆轴颈13上。连杆轴颈13或者耦合件转动轴线12在此相对于曲轴14的转动轴线15偏心地布置。
[0052]在耦合件8的背对活塞连杆6的一侧上，铰接连杆16连接在耦合件8上，尤其连接在第二臂11上。在此，铰接连杆16以能够围绕铰接连杆转动轴线17转动的方式支承在耦合件8上。在铰接连杆16的背对耦合件8的一侧上，铰接连杆16以能够围绕偏心转动轴线18转动的方式支承在偏心轴20的连杆轴颈19上。偏心轴20又具有转动轴线21。连杆轴颈19或者偏心转动轴线18相对于偏心轴20的转动轴线21偏心地设置。
[0053]在此规定，偏心轴20的转动轴线21布置在平面22的上方，该平面包含曲轴15的转动轴线15并且垂直于气缸纵向中轴线5。该布置被称为“上置的偏心轴”。
[0054]现在，在图中，在活塞转动轴线7和活塞连杆转动轴线9之间的间距以11表示。在活塞连杆转动轴线9和耦合件转动轴线12之间的间距用12表示。在耦合件转动轴线12和铰接连杆转动轴线17之间的间距用13表示，并且在铰接连杆转动轴线17和偏心转动轴线18之间的间距用14表示。现在，特别有利地，所述间距满足以下条件:
[0055]1.41彡11彡1.61，并且/或者
[0056]0.38<12<0.58，并且 / 或者
[0057]0.82彡13彡1.02，并且/或者
[0058]1.63^14^1.83ο
[0059]上述值在此涉及的是如下的活塞4的总活塞冲程:其例如最小为70mm并且最高为I20mmο
[0060]此外，可以规定，偏心轴20的转动轴线21和曲轴14的转动轴线15之间的水平的间距dx关于活塞4的总活塞冲程最少为0.64并且最高为0.84。额外地或者替代地，偏心轴20的转动轴线21和曲轴14的转动轴线15之间的竖直间距dy又关于总活塞冲程最少为1.64并且最高为2.07。
[0061]此外可以规定，关于总曲轴行程，曲轴14的曲柄半径、即耦合件转动轴线12和曲轴14的转动轴线15之间的间距最少为0.23并且最高为0.43。该曲柄半径在此称作为rl。偏心轴20也具有如下的行程，其被称作为r2并且限定为偏心转动轴线18和偏心轴20的转动轴线21之间的间距。偏心轴20的曲柄半径r2关于总活塞冲程例如最少为0.045并且最高为0.065ο
[0062]额外地，对于在此说明的多联杆曲柄传动机构2能够规定偏置量s，其就此被限定为在曲轴14的转动轴线15和气缸纵向中轴线5之间的水平间距。该偏置量s关于总活塞冲程例如最少为0.11并且最高为0.31。在此，偏置量s朝着背压侧存在。也就是说，曲轴14的转动轴线15因此布置在纵向中轴线5的也布置有偏心轴20的转动轴线21的一侧。
[0063]上述耦合角度α通过经耦合件转动轴线12和铰接连杆转动轴线17延伸的假想直线与经耦合件转动轴线12和活塞连杆转动轴线9延伸的假想直线之间的交角来限定。耦合角度α例如最少为140度并且最高为180度，然而原则上当然能够任意地进行选择。
[0064]在此示出的内燃机I当然优选具有多个气缸3以及因此多个活塞3。相应地，多联杆曲柄传动机构2具有多个所属的元件、尤其对于每个活塞4的活塞连杆6、耦合件8以及铰接连杆16。上述元件分别根据上述实施方案进行设计。原则上，内燃机I的气缸3的或者活塞4的数目能够任意地选择。其尤其为2、3、4、5、6、8或者12。如果内燃机I装备有四个气缸，那么曲轴14的曲拐角度优选地为180度。
[0065]图2示出了耦合件8在第一实施方式中的侧视图。清楚的是，耦合件8具有支承孔23，所述支承孔23在内燃机I装配之后容纳曲轴14的连杆轴颈13。第一平面24现在由耦合件转动轴线12以及铰接连杆转动轴线17限定。在此，平面24如下地布置，使其包含所述两个转动轴线12和17。第二平面25垂直于该第一平面24并且如下地布置，使得第二平面25同样包含耦合件转动轴线12。这两个平面24和25由此限定四个象限1、I1、III和IV，这些象限同样被标出。
[0066]耦合件8现在应该如下地设计，使得耦合件8的重心26布置在支承孔23之外。这例如意味着，重心26距耦合件转动轴线12的间距a与支承孔23的半径r的比例多于100%、至少为110%、至少为120%、至少为130%、至少为140%或者至少为150%。在第一实施方式的情况下，通过额外质量27布置在耦合件8处实现重心26的期望的布置。
[0067]图3示出了耦合件8的第一实施方式的另一视图。在此，能够清楚地识别出额外质量27，其例如形状配合地与耦合件8连接。额外地或者替代地当然可以进行材料配合的固定。
[0068]图4示出了耦合件8的第二实施方式。原则上参照前述的实施方案。相比于第一实施方式，第二实施方式具有悬臂28，所述悬臂28延伸到象限I中并且在此尤其从耦合件转动轴线12向前指向。额外质量27现在固定在悬臂28处、尤其形状配合地固定。为了该目的，额外质量27例如伸入穿过悬臂28。优选地，所述额外质量27圆柱形地设计。额外质量27的纵向中轴线在此处示出的实施例中优选地平行于耦合件转动轴线12布置。
[0069]图5示出了耦合件8的第三实施方式。首先又参照前述的实施方案。在第三实施方式中，耦合件8具有基体29和支承盖30。基体29和支承盖30共同地构成支承孔23或者说围卡所述支承孔。支承盖30例如以至少一个螺旋连接件31、优选地至少两个螺旋连接件31固定在基体29处。能够识别出，支承盖30主要地布置在象限III和IV中。支承盖30应该由如下的材料构成，所述材料具有比基体29的材料小的密度。相应地，重心26(此处未示出)能够从耦合件转动轴线12移动到象限I中。
[0070]图6示出了耦合件8的第四实施方式。此处也首先又参照前述的实施方案。轮廓32示出此处根据第一实施方式的耦合件8在没有额外质量27的情况下的外轮廓。为了在此在即使没有所述额外质量27的情况下也实现重心26的期望的布置，耦合件8的轮廓33如下地选择，使得由耦合件8的质量分布实现期望的重心26。
[0071]附图标记列表
[0072]I内燃机
[0073]2多联杆曲柄传动机构
[0074]3 气缸
[0075]4 活塞
[0076]5活塞纵向中轴线
[0077]6活塞连杆
[0078]7活塞转动轴线
[0079]8耦合件
[0080]9活塞连杆转动轴线[0081 ] 10 第一臂
[0082]11 第二臂
[0083]12耦合件转动轴线
[0084]13连杆轴颈
[0085]14 曲轴
[0086]15转动轴线
[0087]16铰接连杆
[0088]17铰接连杆转动轴线
[0089]18偏心转动轴线
[0090]19连杆轴颈[0091 ]20偏心轴
[0092]21转动轴线
[0093]22 平面
[0094]23支承孔
[0095]24第一平面
[0096]25第二平面
[0097]26 重心
[0098]27额外质量
[0099]28 悬臂
[0100]29 基体
[0101]30支承盖
[0102]31螺旋连接件
[0103]32 轮廓
[0104]33 轮廓
【主权项】
1.一种内燃机(I)的多联杆曲柄传动机构(2)，所述多联杆曲柄传动机构具有至少一个以能够围绕耦合件转动轴线(12)转动的方式支承在曲轴(14)的连杆轴颈(13)上的耦合件(8)以及至少一个以能够围绕偏心转动轴线(18)转动的方式支承在偏心轴(20)的连杆轴颈(19)上的铰接连杆(16)，其中，耦合件(8)以能够围绕活塞连杆转动轴线(9)摆动的方式与内燃机(I)的活塞(4)的活塞连杆(6)连接并且以能够围绕铰接连杆转动轴线(17)摆动的方式与铰接连杆(16)连接，其中，耦合件(8)具有容纳曲轴(14)的连杆轴颈(13)的支承孔(23)，并且其中，经过耦合件转动轴线(12)和铰接连杆转动轴线(17)的假想直线与经过耦合件转动轴线(12)和活塞连杆转动轴线(9)的假想直线之间的耦合角度最少为140°并且最高为180°，其特征在于，耦合件(8)的重心(26)布置在支承孔(23)之外，其中，所述重心(26)布置在包含耦合件转动轴线(12)和铰接连杆转动轴线(17)的第一平面(24)的面向内燃机(I)的活塞(4)的一侧。2.根据权利要求1所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，所述重心(26)与铰接连杆转动轴线(17)布置在第二平面(25)的相同侧，该第二平面与第一平面(24)垂直并且包含耦合件转动轴线(12)。3.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，重心(26)与耦合件转动轴线(12)之间的间距(a)与支承孔(23)的半径(r)的比例多于100%、至少为110%、至少为120%、至少为130%、至少为140%或者至少为150%。4.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，额外质量(27)固定在耦合件(8)上。5.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，所述额外质量(27)由密度比耦合件(8)大的材料构成。6.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，所述额外质量(27)固定在耦合件(8)的悬臂(28)处并且/或者穿过悬臂(28)。7.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，支承孔(23)由耦合件(8)的基体(29)和支承盖(30)构成，其中，支承盖(30)由密度比基体(29)小的材料构成。8.根据前述权利要求中任一项所述的多联杆曲柄传动机构，其特征在于，支承盖(30)主要布置在所述第一平面(24)的背对活塞(4)的一侧。9.内燃机(I)，其特征在于，包括根据前述权利要求中任一项或者多项所述的多联杆曲柄传动机构(2)。
【文档编号】F02B75/04GK105980689SQ201580008369
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月13日
【发明人】M·布伦德尔, M·迈耶
【申请人】奥迪股份公司