DE10026634C2

DE10026634C2 - Device for changing the compression of a cylinder of a reciprocating piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE10026634C2
Application number: DE2000126634
Authority: DE
Inventors: Peter Kreuter
Original assignee: Meta Motoren und Energie Technik GmbH
Current assignee: Meta Motoren und Energie Technik GmbH
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: DE10026634A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Verdichtung eines Zylinders einer Hubkolbenbrennkraftmaschine.The invention relates to a device for changing the compression of a cylinder Reciprocating internal combustion engine.

Seit es Hubkolbenbrennkraftmaschinen gibt, besteht der Wunsch, deren Verdichtung, das ist das Verhältnis des Volumens des Brennraums im unteren Totpunkt des Kolbens zum Volumen des Brennraums im oberen Totpunkt des Kolbens, zu verändern. Bei Ottomotoren ist die maximale Verdichtung im wesentlichen durch die Klopfneigung bei Vollast gegeben, so daß bei Teillast verbrauchsmindernd ein Betrieb mit höherer Verdichtung möglich ist. Bei Dieselmotoren ist eine besonders hohe Verdichtung zum Anlassen erforderlich, so daß im normalen Betrieb verbrauchs- und geräuschmindernd mit niedrigerer Verdichtung gefahren werden könnte.Since there have been reciprocating internal combustion engines, there has been a desire to compress them, that is it Ratio of the volume of the combustion chamber at the bottom dead center of the piston to the volume of the Combustion chamber at the top dead center of the piston. The maximum is for gasoline engines Compression is essentially given by the tendency to knock at full load, so that at partial load operation with higher compression is possible to reduce consumption. With diesel engines is one particularly high compression required for starting so that in normal operation consumption and could be driven with lower compression to reduce noise.

Aus der DE-197 57 871 A1, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zur Veränderung der Kolbenhubfunktion bekannt. Dabei ist am Zylinderblock in der Umgebung des Kolbens eine vom Kurbeltrieb nicht bewegte elektrische Spule eingebracht, mittels der eine Kulisse bewegbar ist, die mit einem am Kolben beweglich angebrachten Stößel in Eingriff bringbar ist. Das Pleuel ist am Kolben über eine Exzenterscheibe gelagert, in die ein Bolzen in zwei unterschiedlichen Drehstellungen eingreifen kann. Der Bolzen wird teilweise von einer am Pleuelauge angebrachten Hülse umgeben, die in eine an einem Teil des Umfangs der Exzenterscheibe verlaufende Nut eintaucht. Weiter ist am Pleuel ein Hebel gelagert, der den Bolzen aus Rastbohrungen der Exzenterscheibe herauszieht bzw. federbelastet einrasten läßt und eine Kontaktfläche aufweist. Der Stößel gelangt durch Kontakt der Kulisse in den Bewegungsbereich der Kontaktfläche des Hebels. Die Exzenterscheibe ist auf ihrer einen Stirnseite mit einem zum Stößel weisenden Nocken versehen. Die Exzenterscheibe ist nicht selbsthemmend, so dass sie sich durch die an ihr angreifenden Massenkräfte des Kolbens dreht, wobei diese Drehbewegung je nach Stellung der Kulisse in unterschiedlicher Weise eingeschränkt ist, so dass die Verdichtung, mit der die Hubkolbenmaschine arbeitet, veränderbar ist.DE-197 57 871 A1, from which the preamble of claim 1 is based, is a Reciprocating piston internal combustion engine with a device for changing the piston stroke function known. One of the crank mechanisms is not on the cylinder block in the vicinity of the piston introduced moving electrical coil, by means of which a backdrop is movable, which with a Piston movably attached plunger can be engaged. The connecting rod is over the piston an eccentric washer, in which a bolt in two different rotational positions can intervene. The bolt is partly from a sleeve attached to the connecting rod eye surrounded, which dips into a groove running on part of the circumference of the eccentric disc. Furthermore, a lever is mounted on the connecting rod, which removes the bolt from the locking holes in the eccentric disc pulls out or snaps spring-loaded and has a contact surface. The plunger arrives by contact of the link in the range of movement of the contact surface of the lever. The Eccentric disc is provided on one end with a cam facing the tappet. The eccentric disc is not self-locking, so that it can be attacked by it Mass forces of the piston rotate, this rotary movement depending on the position of the backdrop is restricted in different ways, so that the compression with which the Reciprocating machine works, is changeable.

In der DE-40 40 274 A1 ist eine Hubkolbenbrennkraftmaschine beschrieben, bei der der Kolbenbolzen im Bereich des Pleuelauges eine Exzentrizität aufweist und mit einem Torsionselement starr verbunden ist, das wiederum mit dem Kolben in starrer Verbindung steht. Das Torsionselement besteht aus einem Memory-Metall, wodurch eine temperaturabhängige Drehung des Kolbenbolzens und durch dessen Exzentrizität eine relative Verschiebung zwischen Pleuel und Kolben bewirkt wird, mit der die Totpunkte des Kolbens temperaturabhängig verstellt werden.DE-40 40 274 A1 describes a reciprocating piston internal combustion engine in which the Piston pin in the area of the connecting rod eye has an eccentricity and with a Torsion element is rigidly connected, which in turn is rigidly connected to the piston. The torsion element consists of a memory metal, which makes it temperature-dependent Rotation of the piston pin and due to its eccentricity a relative displacement between Conrod and piston is effected with which the dead center of the piston is adjusted depending on the temperature become.

Die DE-38 25 369 C1 beschreibt eine Einrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine, bei der das Brennraumvolumen mit Hilfe eines verstellbaren Hilfskolbens veränderbar ist.DE-38 25 369 C1 describes a device for controlling the compression ratio an internal combustion engine in which the combustion chamber volume is adjustable with the aid of an Auxiliary piston is changeable.

Die DE-38 18 357 A1 beschreibt eine in das kolbenseitige Pleuelauge integrierte Vorrichtung zum Blockieren der Drehung eines exzentrischen Lagers einer Vorrichtung zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses.DE-38 18 357 A1 describes a device integrated in the connecting rod eye on the piston side to block the rotation of an eccentric bearing of a device for changing the Compression ratio.

In der DE-348 555 A wird eine verstellbare Kolbenbolzenlagerung beschrieben, bei der eine Buchse, in der der Kolbenbolzen exzentrisch angebracht ist, in einer zweiten Buchse exzentrisch drehbar und feststellbar gelagert ist, die wiederum drehbar und feststellbar in die Kolbenwandung eingesetzt ist, so dass die Mittelachse des Kolbenbolzens durch Verstellung des Exzenters zur Kolbenwandung und der Exzenter zueinander immer mit der Längsmittelachse des Kolbens in eine Ebene fällt.DE-348 555 A describes an adjustable piston pin bearing in which one Bushing in which the piston pin is mounted eccentrically, eccentrically in a second bushing is rotatably and lockably mounted, which in turn is rotatable and lockable in the Piston wall is used, so that the central axis of the piston pin by adjusting the Eccentric to the piston wall and the eccentric to each other always with the longitudinal central axis of the Piston falls into a plane.

Die US-5,724,935 A beschreibt mehrere Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Veränderung der wirksamen Pleuellänge. Bei einer Ausführung wird die Bewegbarkeit eines kolbenseitigen Exzenters, der durch die Massenkräfte verdreht wird, mit Hilfe eines am Kolben gelagerten, insgesamt H-förmigen Bauteils eingeschränkt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das kurbelwellenseitige Pleuelauge der Kurbelwelle über einen Exzenter gelagert, der starr mit einer Exzenterschwinge verbunden ist, die wiederum über eine Stellkoppel mit einem Verstelllager gelenkig verbunden ist. Da das kurbelwellenseitige Pleuellager eine Kreisbewegung ausführt, wird der Exzenter während der Kurbelwellendrehung verhältnismäßig stark verschwenkt.US 5,724,935 A describes several embodiments of devices for Change the effective connecting rod length. In one execution, the movability of a piston-side eccentric, which is rotated by the mass forces, with the help of a on the piston stored, overall H-shaped component restricted. In another embodiment the crankshaft-side connecting rod eye of the crankshaft is supported by an eccentric that is rigid is connected to an eccentric swing arm, which in turn is connected to a via a coupling Adjustable bearing is articulated. Since the connecting rod bearing on the crankshaft side Circular motion, the eccentric becomes proportional during the crankshaft rotation heavily pivoted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, dass bei kontinuierlicher Verstellbarkeit des Verdichtungsverhältnisses eine hohe Funktionssicherheit erzielt wird.The invention has for its object a generic device in this regard further develop that with continuous adjustability of the compression ratio high functional reliability is achieved.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäß starr mit dem Exzenter verbundene Exzenterschwinge, die sich zusammen mit dem Kolben bewegt, kann über unterschiedliche Stelleinrichtungen kontinuierlich verstellt bzw. verschwenkt werden, wodurch die Verdichtung, mit der die Brennkraftmaschine jeweils arbeitet, in optimaler Weise an jeweilige Betriebsparameter anpaßbar ist.The eccentric swing arm rigidly connected to the eccentric according to the invention, which is together moved with the piston, can be continuously adjusted using different actuators or are pivoted, whereby the compression with which the internal combustion engine in each case works, is optimally adaptable to the respective operating parameters.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 werden die Dauerhaltbarkeit und die Reibungsverluste günstig beeinflusst.With the features of claim 2, the durability and the friction losses favorably influenced.

Der Anspruch 3 ist auf eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Stelleinrichtung gerichtet.The claim 3 is a particularly advantageous embodiment of the actuating device directed.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 werden sowohl die Reibungsverluste günstig beeinflusst als auch eine große Verschwenkbarkeit der Exzenterschwinge erzielt.With the features of claim 4, both the friction losses are influenced favorably as well as a large pivotability of the eccentric swing arm.

Der Anspruch 5 ist auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet, die in einfacher Weise für mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschinen verwendbar ist.The claim 5 is directed to an embodiment of the device according to the invention, the can be used in a simple manner for multi-cylinder reciprocating internal combustion engines.

Die Erfindung wird im vorliegenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.In the present invention, the invention is illustrated using schematic drawings, for example, and with explained further details.

Es stellen dar:They represent:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, Fig. 1 shows a schematic cross section through a cylinder of a reciprocating internal combustion engine,

Fig. 2 den Zylinder gemäß Fig. 1 mit einer anderen Stellung des Kolbens, Fig. 2 shows the cylinder of FIG. 1 with a different position of the piston,

Fig. 3 den Zylinder gemäß Fig. 1 mit zwei unterschiedlichen Kolbenstellungen, Fig. 3 shows the cylinder of FIG. 1 with two different piston positions,

Fig. 4 ein Pleuel mit Kolben zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung, Fig. 4 a connecting rod with pistons for explaining the operation of the invention,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Kolben in einer den Kolbenbolzen enthaltenden Mittelebene und Fig. 5 shows a cross section through a piston in a central plane containing the piston pin and

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Hubkolbenbrennkraftmaschine. Fig. 6 is a view similar to Fig. 1 of a modified embodiment of a reciprocating internal combustion engine.

Gemäß Fig. 1 weist eine Brennkraftmaschine ein Motorgehäuse 2 mit einem oder mehreren Zylindern 4 auf, in denen ein Kolben 6 beweglich geführt ist. Der Kolben 6 ist über ein Pleuel 8 mit einer Kurbelwelle 10 verbunden, deren Kurbelkreis strichpunktiert dargestellt ist. Über dem Kolben 6 ist vom Kolben, dem Zylinder 4 und einem Zylinderkopf 12 ein Brennraum 14 begrenzt.Referring to FIG. 1, an internal combustion engine, a motor housing 2 with one or more cylinders 4, in which a piston is movably guided. 6 The piston 6 is connected via a connecting rod 8 to a crankshaft 10 , the crank circle of which is shown in broken lines. A combustion chamber 14 is delimited above the piston 6 by the piston, the cylinder 4 and a cylinder head 12 .

Arbeitsweise und Funktion solcher Brennkraftmaschinen, die als Fremdzünder oder Selbst zünder nach dem Zwei-Takt-Verfahren oder Vier-Takt-Verfahren oder sonstwie arbeiten können, sind an sich bekannt und werden daher nicht erläutert.Operation and function of such internal combustion engines as spark detonators or self igniter work according to the two-stroke process or four-stroke process or otherwise can are known per se and are therefore not explained.

Im Unterschied zu herkömmlichen Brennkraftmaschinen ist das Pleuel 8 im Kolben 6 nicht unmittelbar dadurch gelagert, daß ein Pleuelauge konzentrisch einen im Kolben befestigten Kolbenbolzen aufnimmt, sondern mit Hilfe eines insgesamt mit 16 bezeichneten Exzenters, der eine im Pleuel 8 um eine Achse A drehbar gelagerte Exzenterscheibe 18 aufweist, welche Exzenterscheibe 18 mit einem exzentrisch zu A angeordneten Loch 20 ausgebildet ist, in dem ein am Kolben befestigter Kolbenbolzen 22 um eine Achse B drehbar gelagert ist. Die kolbenfeste Achse B findet sich vorzugsweise in der Mittelebene des Kolbens 6. In contrast to conventional internal combustion engines, the connecting rod 8 is not directly supported in the piston 6 by the fact that a connecting rod eye concentrically receives a piston pin fastened in the piston, but with the aid of an eccentric, designated overall by 16, which has an eccentric disk rotatably mounted in the connecting rod 8 about an axis A. 18 , which eccentric disc 18 is formed with a hole 20 arranged eccentrically to A, in which a piston pin 22 attached to the piston is rotatably mounted about an axis B. The piston-fixed axis B is preferably found in the center plane of the piston 6 .

Mit der Exzenterscheibe 18 ist starr bzw. drehfest eine Exzenterschwinge 24 verbunden, deren Ende mit einer Stellkoppel 26 verbunden ist, die wiederum gelenkig mit einem Stell glied 28 verbunden ist, das von einer am Motorgehäuse 2 befestigten Antriebseinheit 30 in Richtung des in Fig. 1 eingetragenen Doppelpfeils verstellbar ist. Zur Steuerung der An triebseinheit 2 ist ein Steuergerät 32 versehen, das beispielsweise ein elektronisches Motor steuergerät sein kann, dessen Eingängen 34 von Sensoren Betriebsparameter des Motors bzw. des gesamten Fahrzeugs zugeführt werden, aufgrund derer Steuergrößen berechnet werden. Aufbau und Funktion solcher Motorsteuergeräte sind an sich bekannt.An eccentric rocker arm 24 is rigidly or non-rotatably connected to the eccentric disk 18 , the end of which is connected to an actuating coupling 26 , which in turn is connected in an articulated manner to an actuating member 28 , which is driven by a drive unit 30 fastened to the motor housing 2 in the direction of FIG. 1 registered double arrow is adjustable. To control the drive unit 2 , a control unit 32 is provided, which can be, for example, an electronic motor control unit, the inputs 34 of which are fed by sensors to operating parameters of the engine or of the entire vehicle, on the basis of which control variables are calculated. The structure and function of such engine control units are known per se.

Die Anordnung der Exzenterschwinge 24 ist vorteilhafterweise derart, daß sie in der Mitte des durch den Doppelpfeil angegebenen Verstellwegs des Stellgliedes 28 etwa senkrecht nach unten gerichtet ist und die Achse B in waagerechter Richtung von der Achse A entfernt ist. Die Stellkoppel 26 ist vorteilhafterweise derart angeordnet, daß sie sich in etwa waage rechter Stellung befindet, wenn der Kolben 6 sich etwa mittig zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt befindet. Das Stellglied 28 ist in etwa waagerechter Richtung verschiebbar, so daß die gelenkige Verbindung zwischen dem Stellglied 28 und der Stell koppel 26, die ein Verstellager 34 bildet, entsprechend waagerecht verschiebbar ist.The arrangement of the eccentric rocker 24 is advantageously such that it is directed approximately vertically downward in the middle of the adjustment path of the actuator 28 indicated by the double arrow and the axis B is removed from the axis A in a horizontal direction. The adjusting coupling 26 is advantageously arranged such that it is approximately in the horizontal position when the piston 6 is approximately in the middle between the top dead center and the bottom dead center. The actuator 28 is approximately horizontally displaceable, so that the articulated connection between the actuator 28 and the actuating coupling 26 , which forms an adjustment bearing 34 , is correspondingly horizontally displaceable.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Fig. 1 in der unteren Totpunktstellung des Kolbens. Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 in the bottom dead center position of the piston.

Fig. 3 verdeutlicht die Schwenkbewegung, die die Stellkoppel 26 um einen Winkel γ aus führt, wenn bei festgehaltenem Stellager 34 der Kolben 6 sich zwischen dem oberen Tot punkt und dem unteren Totpunkt hin und her bewegt. Es versteht sich, daß, wenn die Stell koppel 26 im Verlauf des Kolbenhubs ihre Schwenkbewegung um den Winkel γ ausführt, die Exzenterschwinge 24 ebenfalls um einen bestimmten Schwenkwinkel verschwenkt wird. Da durch entsteht eine Relativbewegung zwischen dem Kolben 6 und dem Pleuel 8, die zwar die Bewegungszuordnung zwischen Kolben und Kurbelwelle ändert, jedoch ansonsten keine Auswirkungen hat, insbesondere wenn die Verschwenkung der Stellkoppel 26 um den Win kel γ insgesamt symmetrisch zur Waagerechten ist. Fig. 3 illustrates the pivoting movement that the adjusting coupling 26 leads through an angle γ when, when the setting bearing 34 is held, the piston 6 moves back and forth between the top dead center and the bottom dead center. It is understood that when the actuating coupling 26 executes its pivoting movement by the angle γ in the course of the piston stroke, the eccentric rocker arm 24 is also pivoted by a certain pivoting angle. As a result of a relative movement between the piston 6 and the connecting rod 8 , which changes the movement assignment between the piston and the crankshaft, but otherwise has no effect, especially if the pivoting of the adjusting coupling 26 by the angle γ is symmetrical to the horizontal overall.

Anhand der Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 1 wird im folgenden die Funktion zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses erläutert:
In Fig. 4, in der die Exzenterschwinge 24 der Übersichtlichkeit halber nicht eingetragen ist, ist mit I die gemäß Fig. 1 linke Stellung des Verstellagers 34 bezeichnet. Wie ersichtlich, befindet sich die Achse B dabei links oberhalb der Achse A. Der Abstand zwischen der Achse A und der Lagerachse C des Pleuels an der Kurbelwelle 10 (Fig. 1), d. h. die effektive Pleuellänge, ist in der Stellung I maximal; entsprechend ist das Verdichtungsverhältnis maxi mal. Wenn das Verstellager 34 in die Stellung II bewegt wird, wird die Exzenterscheibe 18 um den Winkel α in Gegenuhrzeigerrichtung in die Stellung II gedreht, so daß die Achse B gemäß Fig. 4 links unterhalb der Achse A zu liegen kommt und der Abstand zwischen der Achse B und der Achse C minimal wird, d. h. das Verdichtungsverhältnis ebenfalls minimal wird.The function for adjusting the compression ratio is explained below using FIG. 4 in conjunction with FIG. 1:
In FIG. 4, in which the eccentric rocker 24 is not entered for the sake of clarity, I denotes the left position of the adjustment bearing 34 according to FIG. 1. As can be seen, the axis B is on the left above the axis A. The distance between the axis A and the bearing axis C of the connecting rod on the crankshaft 10 ( FIG. 1), ie the effective connecting rod length, is maximum in position I; accordingly the compression ratio is maxi times. When the adjustment bearing 34 is moved into the position II, the eccentric disc 18 is rotated by the angle α in the counterclockwise direction into the position II, so that the axis B according to FIG. 4 comes to lie on the left below the axis A and the distance between the axes B and the axis C becomes minimal, ie the compression ratio also becomes minimal.

Auf diese Weise kann durch Verstellen des Verstellagers 34 mittels der Antriebseinheit 30 unter Steuerung des Steuergeräts 32 die Verdichtung des Zylinders und damit der Brennkraft maschine in zweckentsprechender Weise verändert werden. Es versteht sich, daß bei mehr zylindrigen Brennkraftmaschinen die beschriebene Vorrichtung vorteilhafterweise an jedem der Zylinder eingesetzt wird.In this way, by adjusting the adjustment bearing 34 by means of the drive unit 30 under control of the control device 32, the compression of the cylinder and thus the internal combustion engine can be changed appropriately. It is understood that in the case of more cylindrical internal combustion engines, the device described is advantageously used on each of the cylinders.

Fig. 5 zeigt, wie die in dem Pleuel 8 gelagerte Exzenterscheibe 18 vorteilhafterweise einteilig mit der Exzenterschwinge 24 ausgebildet ist und der Kolbenbolzen 22 durch das exzentrisch zur Achse A (Fig. 4) angeordnete Loch 20 hindurchgeführt ist. FIG. 5 shows how the eccentric disk 18 mounted in the connecting rod 8 is advantageously formed in one piece with the eccentric rocker arm 24 and the piston pin 22 is guided through the hole 20 arranged eccentrically to the axis A ( FIG. 4).

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden zwar bewegte Massen einer Brennkraft maschine etwas vergrößert; die Bauteile können jedoch so leicht ausgeführt werden, daß sie die Drehzahlfestigkeit nicht maßgeblich beeinflussen. Des weiteren sind durch die erzielte Veränderbarkeit der Verdichtung Gewichtserleichterungen möglich.The device according to the invention does indeed move moving masses of an internal combustion engine machine slightly enlarged; however, the components can be made so light that they do not significantly affect the speed stability. Furthermore, are achieved by the Modifiability of the compression. Weight reductions possible.

Die beispielhaft beschriebene Vorrichtung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden, wobei die nachfolgend beschriebenen Möglichkeiten nur beispielhaft aufgeführt sind:
Der Exzenter kann unmittelbar den Kolbenbolzen tragen bzw. einteilig mit ihm ausgebildet sein.The device described by way of example can be modified in a variety of ways, the options described below only being listed as examples:
The eccentric can carry the piston pin directly or can be formed in one piece with it.

Der Antrieb 30 kann elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder sonstwie arbeiten. Damit die Drehstellung der Exzenterschwinge 24 während der Hubbewegung des Kolbens unverändert bleibt, kann ein am Ende der Exzenterschwinge 24 anstelle der gelenkigen Verbindung mit der Stellkoppel 26 ausgebildeter Zapfen sich in einem Führungsteil (nicht dargestellt) senk recht auf und abwärts bewegen, welches Führungsteil mittels des Antriebs 30 in waage rechter Richtung verstellbar ist. Die sich mit dem Kolben mitbewegende Stellkoppel 26 kann dann entfallen.The drive 30 can operate electrically, hydraulically, pneumatically or otherwise. So that the rotational position of the eccentric rocker 24 remains unchanged during the stroke movement of the piston, a pin formed at the end of the eccentric rocker 24 instead of the articulated connection with the adjusting coupling 26 can move vertically up and down in a guide part (not shown), which guide part by means of the Drive 30 is adjustable in the horizontal direction. The adjusting coupling 26 moving with the piston can then be omitted.

Alternativ kann anstelle der Verschiebung des Stellagers 34 die Länge der Stellkoppel 26 verändert werden, indem die Stellkoppel teleskopisch ausgebildet wird und zur gegenseitigen Verschiebung der teleskopischen Teile ein hydraulischer Stelltrieb oder ein Gewindeeingriff mit einem elektromotorischen Antrieb verwendet wird.Alternatively, instead of moving the positioning bearing 34, the length of the adjusting coupling 26 can be changed by making the adjusting coupling telescopic and using a hydraulic actuator or a thread engagement with an electromotive drive for mutual displacement of the telescopic parts.

In einer abgeänderten Ausführungsform könnte der Exzenter auch über eine unmittelbar in das Pleuel integrierte Hydraulik oder Elektrik verdreht werden.In a modified embodiment, the eccentric could also directly in the connecting rod integrated hydraulics or electrics are rotated.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine, die sich von der der Fig. 1 da durch unterscheidet, daß das Verstellager am Ende eines Arms 36 abgeordnet ist, der drehfest mit einer Welle 38 verbunden ist, die mit einem nicht dargestellten Antrieb zur Veränderung der Verdichtung verdrehbar ist. Die Welle 38 kann sich durch eine gesamte Zylinderbank eines mehrzylindrischen Motors hindurcherstrecken, wobei jedes Pleuel der einzelnen Zylin der eine Exzenterschwinge trägt und alle Exzenterschwingen über ihnen zugeordnete, mit der Welle 38 verbundene Arme gleichzeitig verstellbar sind. Auf diese Weise wird eine gleich zeitige Verstellbarkeit der Verdichtung mehrerer Zylinder mittels eines einzigen Antriebs er zielt. Fig. 6 shows an embodiment of the internal combustion engine, which differs from that of Fig. 1 by that the adjustment bearing is arranged at the end of an arm 36 which is rotatably connected to a shaft 38 , which with a drive, not shown, for changing the Compression is rotatable. The shaft 38 can extend through an entire cylinder bank of a multi-cylinder engine, each connecting rod of the individual cylinders carrying an eccentric rocker arm and all the eccentric rocker arms above them, connected to the shaft 38 being simultaneously adjustable. In this way, a simultaneous adjustability of the compression of several cylinders by means of a single drive, he aims.

Mit der erfindungsgemäßen Verstellung des Verdichtungsverhältnisses lassen sich zahlreiche Vorteile erzielen, von denen im folgenden einige beispielhaft aufgeführt werden:
Beim Kaltstart und Teillast hat eine Verdichtungserhöhung den Vorteil geringerer zyklischer Schwankungen und führt somit zu einem komfortableren Motorlauf. Bei Teillast ergibt sich durch eine Verdichtungserhöhung ein geringerer Kraftstoffverbrauch und eine verbesserte Inertgas-Verträglichkeit. Auch bei Vollast nimmt durch eine angepaßte Verdichtung der Kraftstoffverbrauch bei günstigem Abstand zur Klopfgrenze ab und ergibt sich eine gute Verträglichkeit von Abgasgegendrücken.With the adjustment of the compression ratio according to the invention numerous advantages can be achieved, some of which are listed below by way of example:
During cold starts and part loads, increasing the compression has the advantage of less cyclical fluctuations and thus leads to more comfortable engine operation. At partial load, an increase in compression results in lower fuel consumption and improved inert gas compatibility. Even at full load, an adapted compression reduces the fuel consumption at a favorable distance from the knock limit and results in a good compatibility of exhaust gas back pressures.

Die Schadstoffemissionen werden durch eine angepaßte Verdichtung in allen Betriebszustän den vermindert. In der Warmlaufphase wird zusätzlich die Abgastemperatur erhöht, was eine raschere Aufheizung des Katalysators ergibt.The pollutant emissions are due to an adapted compression in all operating states that diminishes. In the warm-up phase, the exhaust gas temperature is also increased, which is a results in faster heating of the catalyst.

Aufgeladene Motoren können durch angepaßte Verdichtung in allen Last- und Drehzahlen verbrauchsgünstiger betrieben werden, wobei der Aufladegrad gesteigert werden kann und bei Vollast ein ausreichender Abstand zur Klopfgrenze möglich ist, wodurch eine Anfettung unterbleiben kann.Supercharged engines can be adapted to suit all loads and speeds operate more economically, the degree of charging can be increased and at full load, a sufficient distance to the knock limit is possible, which makes an enrichment can be omitted.

diesel engine

Das für den Kaltstart benötigte hohe Verdichtungsverhältnis wird in allen anderen Betriebs zuständen an den jeweiligen Optimierungsparametern angepaßt. Der Zielkonflikt zwischen NOx und Partikeln kann vermindert werden. Die Inertgas-Verträglichkeit wird verbessert. Die mechanischen Belastungen des Triebwerks und die Schwingungsanregungen werden ver mindert. Der Aufladegrad kann erhöht werden. The high compression ratio required for the cold start is used in all other operations conditions adapted to the respective optimization parameters. The conflict of goals between NOx and particles can be reduced. The inert gas compatibility is improved. The mechanical loads on the engine and the vibrations are ver decreases. The degree of charging can be increased.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

22

Motorgehäuse
motor housing

44

Zylinder
cylinder

66

Kolben
piston

88th

Pleuel
pleuel

1010

Kurbelwelle
crankshaft

1212

Zylinderkopf
cylinder head

1414

Brennraum
combustion chamber

1616

Exzenter
eccentric

1818

Exzenterscheibe
eccentric

2020

Loch
hole

2222

Kolbenbolzen
piston pin

2424

Exzenterschwinge
Exzenterschwinge

2626

Stellkoppel
An adjusting coupling

2828

Stellglied
actuator

3030

Antriebseinheit
drive unit

3232

Steuergerät
control unit

3434

Verstellager
displacement bearing

3636

Arm
poor

3838

Welle
wave

Claims

1. Device for changing the compression of a cylinder of a reciprocating internal combustion engine with a piston ( 6 ) on which one end of a connecting rod ( 8 ) is mounted, the other end of which is mounted on a crankshaft ( 10 ), the connecting rod ( 8 ) being attached to the piston ( 6 ) is mounted via an eccentric ( 16 ) and the rotary position of the eccentric can be changed to change the compression, characterized in that the eccentric ( 16 ) is rigidly connected to an eccentric rocker arm ( 24 ) which is attached to the machine housing ( 2 ) attached adjusting device ( 26 , 28 ) is pivotable.

2. Device according to claim 1, characterized in that the Stellinrich device ( 26 , 28 ) is connected to the eccentric rocker ( 24 ) in such a way that the eccentric oscillates during the lifting movement of the piston ( 6 ) its rotational position relative to the direction of movement of the piston essentially maintains.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting device contains an adjusting coupling ( 26 ) which is articulated to the eccentric rocker ( 24 ) and is mounted on a motor housing ( 2 ) attached adjusting bearing ( 34 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the adjusting coupling ( 26 ) is arranged such that it swings back and forth about a central position directed approximately perpendicular to the direction of movement of the piston during a stroke movement of the piston ( 6 ) and the adjusting bearing ( 34 ) to change the compression is approximately perpendicular to the direction of movement of the piston.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reciprocating internal combustion engine has a plurality of cylinders with pistons ( 6 ), on which the associated connecting rod ( 8 ) is mounted via an eccentric ( 16 ) and a device ( 36 , 38 ) is provided with which the rotational position of the eccentric of different pistons can be changed simultaneously.