用于往复活塞式发动机的连杆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于往复活塞式发动机、特别是内燃机的长度可调的连杆(1)，所述连杆具有至少一个第一杆部和一个第二杆部(2，4)，这两个杆部(2，4)能以伸缩的方式相对于彼此移位和/或移位到彼此内，其中，第二杆部(4)构成引导缸(4a)，而第一杆部(2)构成能在引导缸(4a)内纵向移位的活塞元件(3)，其中，在第一和第二杆部(2，4)之间形成有高压室(4b)，至少一个第一油道(10)通入该高压室内，在该第一油道内设置有至少一个阀，该阀形成为控制阀(6)，该阀的设定元件能通过复位弹簧(9)移位到第一位置，并且通过油压抵抗复位弹簧(9)的力而移位到第二位置。为了允许以尽可能简单的方式来允许调节压缩比，可规定形成为馈送通道的第二油道(15)通入高压室(4b)内，在第二油道内设置有止回阀(16)，该止回阀沿高压室(4b)的方向打开，其中，止回阀(6)具有调整活塞(6a)，该调整活塞能在接纳孔(7)内轴向移位，并且打开和闭合第一和第二油道(10，15)。
【专利说明】用于往复活塞式发动机的连杆
[0001] 本发明涉及一种用于往复活塞式发动机、特别是内燃机的长度可调的连杆，该连 杆包括至少一个第一杆部和一个第二杆部，这两个杆部能以伸缩的方式相对于彼此移位 和/或移位到彼此内，其中，第二杆部构成引导缸，而第一杆部构成可在引导缸内纵向移位 的活塞元件，其中，在第一和第二杆部之间形成有高压室，至少一个第一油道通入该高压室 内，在该第一油道内设置有至少一个阀，该阀构造成控制阀，该阀的致动器能通过复位弹簧 移位到第一位置并且通过油压抵抗复位弹簧的力移位到第二位置。
[0002] DE 101 51 517 A1描述了用于在内燃机中产生可变压缩比的可变长度的活塞和 连杆组件，该活塞和连杆组件包括联接于长度变化的机构的第一部分和第二部分，而该长 度变化的机构容纳于这两个部分之间。该长度变化的机构包括以截锥形式成形的弹簧垫圈 以及弹性体质块，该弹性体质块搁置于弹性垫圈的凹入表面上。
[0003] 从文献 FR 2 857 408 A1、EP 1 243 773 A1、W0 02/10568 A1、DE 19835 146 A1、 US 4 370 901 A、US 4 195 601 A、US 4 124 002 A 和 US 2 134 995A 中已知其它的连杆， 这些连杆具有用于调节连杆长度的对应的液压伸缩机构。
[0004] 文献US 2, 217, 721 A公开了一种具有长度可调的连杆的内燃机，该连杆具有第一 和第二杆部，这些杆部以伸缩方式可相对彼此移位和移位到彼此之内。在两个杆部之间形 成有高压室，油道通入该高压室内。为使高压室重新填充有油以及使油从高压室排出以及 由此为了调节连杆的长度而设置具有可轴向移位的闭合元件的控制阀，该闭合元件通过复 位弹簧移位到第一闭合位置，并且通过油压抵抗复位弹簧的力而移位到第二打开位置。
[0005] 通过改变压缩，能以较低的压缩比来运行全负荷，并且能以较高的压缩比来运行 部分负荷以及进行启动。在部分负荷范围内改善油耗，在启动过程中，压缩压力也随着压缩 比增大而增大，在高功率下峰值压力随着压缩比减小而降低，并且防止爆震。
[0006] 已知使用偏心活塞销或曲轴的偏心曲柄梢来调节压缩比。还已知为了改变压缩比 而升高整个气缸座或者借助曲轴箱内的曲轴轴承的偏心轴承来降低整个曲轴轴承。
[0007] 所有这些建议在构造和控制技术方面需要很大的耗费。
[0008] 本发明的目的是避免这些缺点并且提供用于改变压缩比的简单方案。
[0009] 该目的根据本发明如下来实现：形成为馈送通道的第二油道通入高压室内，在该 第二油道内设置有止回阀，该止回阀沿高压室的方向打开，其中，控制阀具有调整活塞，该 调整活塞可在接纳孔内轴向移位，并且通过控制来打开和闭合第一和第二油道，其中较佳 地，第一油道在第一位置闭合，并且在第二位置打开。
[0010]当第一油道设置成馈送和排放管道时实现简单的控制。
[0011] 较佳地流动连接到连杆轴承的供油管道通入接纳孔内，其中，特别较佳地在供油 管道内设置节流位点。可减弱关于连杆轴承内的油的负压波，该负压波在吸入过程中由第 一杆部的惯性力产生。第二供油管道可从控制阀的接纳孔或者供油管道引出。
[0012] 在本发明的易于生产的实施例中可规定接纳孔由横向于连杆的纵向轴线的钻孔 构成。当阀设置在连杆的大杆大端部的区域内时可实现特别紧凑的实施例。
[0013] 下面，将参照附图更详细地解释本发明，其中：
[0014] 图1示出根据本发明的连杆沿图2的线I-Ι剖取的、处于第一切换位置的剖视图；
[0015] 图2以沿图1中线II-II剖取的剖视图来示出连杆；以及
[0016] 图3以类似于图1的剖视图来示出处于第二切换位置的连杆。
[0017] 图1到3分别示出内燃机的两件式连杆1。将圆柱形活塞元件3压入上方的第一 杆部2内。该活塞元件3的底部以间隙配合安置于连杆1的下方第二杆部4的引导缸4a 内，其中，在两个杆部2、4的至少一个位置中，在活塞元件3和第二杆部4之间形成有高压 室4b。活塞元件3的与高压室4b相邻的压力侧的底面端部5供给有发动机油。油的供给、 阻塞和排放由控制阀6来控制，该控制阀设置在第一油道10内，并且包括调整活塞6a，该调 整活塞6a经由油泵（未更详细示出）上的油压、借助压力控制阀（也未示出）可在接纳孔 7内轴向移位。致动器（未示出）或多或少地预张紧位于油泵的控制阀内的弹簧。
[0018] 图1示出处于与高压缩比关联的第一位置的连杆1，而图3示出处于与低压缩比关 联的第二位置的连杆1。
[0019] 调整活塞6a在低油压下通过复位弹簧9的力在其接纳孔7内压抵于第一止挡件 8,该接纳孔由横向于连杆1的纵向轴线la的钻孔构成。通过惯性力经由设置在第二油道 15内的止回阀16来将发动机油吸入活塞3的底面端部5下方。控制活塞6a以其圆柱形外 套11阻塞第一油道10,该第一油道构成馈送和排放开口。吸入的油不能逸出并且不可压 缩。因此，活塞元件3被升高并且连杆1由此变长。由此，能在常规油压和低油压下设定更 高的压缩比。如果油泵的控制压力现在增大，则控制活塞6a在其接纳孔7内通过发动机油 压抵于第二止挡件24 (如图3中所示），该第二止挡件由弹性引导件25构成。在此过程中 压缩复位弹簧9。从连杆轴承30到底面端部5的、用于发动机油的第一油道10的连接开口 l〇a由控制活塞6打开。在此位置，来自燃烧室（未更详细示出）的气体压力将活塞元件3 完全向下压，由此设定较低的压缩比。
[0020] 还特别有利的是，即便在内燃机的较小怠速范围内，当发动机油压力小于控制压 力时，也能设定更高的压缩，这改善了低负荷范围内的油耗，并且有助于冷启动。为了在较 长时间段内保持高压缩比，通过引导缸4a的间隙配合从位于活塞元件3的底面端部5下方 的高压室4b泄漏的泄漏损失必须再重新填充到该高压室内。这种重新填充如此进行：惯性 力将发动机油从控制活塞6a的内孔27经由止回阀16 (重新填充阀）吸入到位于底面端部 5下方的高压室4b内。在后续压缩循环过程中，再次建立高压，并且止回阀16内的小滚珠 16a防止油从高压室4b逸出。在每个工作循环内重复该过程。如果又要降低压缩比，则油 泵的控制压力增大，并且控制活塞6通过油压而压抵于第二止挡件24,并且由此打开至连 杆轴承30的连接开口 10a。气体压力沿向下方向按压活塞元件3,并且再次设定较低的压 缩比。控制活塞6在其接纳孔7内通过油压和复位弹簧9而在低油压下的止挡件8与高油 压下的止挡件24之间被往复推动。
[0021] 被压入活塞元件3内的圆柱形销12防止连杆1的第一部分2由于惯性力飞出。销 12能根据连杆1的计划延伸量而在连杆1的下方第二杆部4内的长孔13内上下运动。
[0022] 通过供油管道17来对控制活塞6的接纳孔7及其内部孔27供油。供油管道通入 连杆轴承30的连杆轴承壳体20的底孔18中的凹槽19内。连杆1中的所述凹槽19经由 孔23流动连接到底部壳体21中的凹槽22。底部壳体21安置于连杆盖26内。
[0023] 在供给孔17内安装有节流阀28,以削弱关于凹槽19内的油的负压波，该负压波在 吸入时由惯性力产生。
[0024] 轴向销14确保上方第一部分3不扭转。
【权利要求】
1. 一种用于往复活塞式发动机、特别是内燃机的长度可调的连杆（1)，所述连杆包括 至少一个第一杆部和一个第二杆部（2, 4)，这两个杆部（2, 4)能以伸缩的方式相对于彼此 移位和/或移位到彼此内，其中，所述第二杆部（4)形成引导缸（4a)，而所述第一杆部（2) 形成能在所述引导缸（4a)内纵向移位的活塞元件（3)，其中，在第一和第二杆部（2, 4)之间 形成有高压室（4b)，至少一个第一油道（10)通入所述高压室内，在所述第一油道内设置有 至少一个形成的阀，所述阀能通过复位弹簧（9)移位到第一位置，并且通过油压抵抗所述 复位弹簧（9)的力而移位到第二位置，其特征在于，形成为馈送通道的第二油道（15)通入 所述高压室（4b)内，在所述第二油道内设置有止回阀（16)，所述止回阀沿所述高压室（4b) 的方向打开，其中，所述止回阀（6)具有调整活塞^a)，所述调整活塞能在接纳孔（7)内轴 向移位，并且通过控制来打开和闭合第一和第二油道（10, 15)。
2. 如权利要求1所述的连杆（1)，其特征在于，所述第一油道（10)在第一位置闭合，并 且在第二位置打开。
3. 如权利要求1或2所述的连杆（1)，其特征在于，所述第一油道（10)设置成馈送和 排放管道。
4. 如权利要求1到3中任一项所述的连杆（1)，其特征在于，较佳地流动连接到连杆轴 承（30)的供油管道（17)通入所述接纳孔（7)内，其中，特别较佳地在所述供油管道（17) 内设置节流位点（28)。
5. 如权利要求3或4所述的连杆（1)，其特征在于，所述第二供油管道（15)从控制阀 (6)的所述接纳孔（7)或者所述供油管道（17)引出。
6. 如权利要求1到5中任一项所述的连杆（1)，其特征在于，所述接纳孔（7)由横向于 所述连杆⑴的纵向轴线（la)的钻孔构成。
7. 如权利要求1到6中任一项所述的连杆（1)，其特征在于，所述阀设置在所述连杆 (1)的连杆轴承（30)的区域内。
【文档编号】F02B75/04GK104126064SQ201280070177
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2011年12月23日
【发明者】H·米尔德-图扎 申请人:Avl里斯脱有限公司