WO2018202437A1 - Kurbeltrieb für eine hubkolbenmaschine, sowie hubkolbenmaschine mit einem solchen kurbeltrieb - Google Patents

Kurbeltrieb für eine hubkolbenmaschine, sowie hubkolbenmaschine mit einem solchen kurbeltrieb Download PDF

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    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/22—Cranks; Eccentrics
    • F16C3/28—Adjustable cranks or eccentrics

Definitions

  • the invention relates to a crank mechanism for a reciprocating engine, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1, as well as a
  • Reciprocating piston engine in particular for a motor vehicle, with such a crank mechanism according to the preamble of claim 14.
  • crank mechanism for a reciprocating piston engine in particular for a motor vehicle, and a reciprocating piston engine, in particular for a motor vehicle, with such a crank mechanism are already known, for example, from DE 10 201 1018 166 A1.
  • the reciprocating engine has at least one cylinder designed as a combustion chamber with a variable compression ratio and a crankcase.
  • the crank mechanism comprises at least one piston, which is received translationally movable in the cylinder. This means that the piston in the cylinder can translate back and forth, so that the piston is oscillatingly movable in the cylinder.
  • the crank mechanism comprises at least one connecting rod pivotally coupled to the piston, which is articulated, for example via a piston pin with the piston.
  • the crank mechanism further comprises a crankshaft, which is an output shaft of the example designed as an internal combustion engine
  • Reciprocating engine is. About the crankshaft, the reciprocating engine
  • crankshaft has at least one crank pin and at least one
  • crankshaft Base journal on which the crankshaft is rotatably mounted on the crankcase about a crankshaft rotational axis relative to the crankcase.
  • crankshaft rotation axis is also referred to as crankshaft axis, wherein the
  • Hubzapfen is arranged eccentrically to the crankshaft axis.
  • the crank mechanism further comprises at least one rotatable on the crank pin
  • crank mechanism comprises an actuator, which also as
  • Control element is called.
  • the actuating shaft can be driven by means of the actuator and, as a result, the compression ratio can be set or changed.
  • Object of the present invention is to provide a crank mechanism and a
  • a first aspect of the invention relates to a crank mechanism for a reciprocating engine, in particular a motor vehicle such as a motor vehicle.
  • Reciprocating engine is preferably designed as an internal combustion engine or as an internal combustion engine, for example, in particular as
  • the crank mechanism has a crankshaft, which is an output shaft of the reciprocating engine.
  • the reciprocating engine can, for example via the crankshaft torques, in particular for driving the motor vehicle,
  • the crankshaft has at least one crank pin, which is arranged for example eccentrically to a base journal of the crankshaft.
  • the crankshaft is rotatable about the base journal
  • crankshaft axis Store the crankcase of the reciprocating engine, so that the crankshaft about a crankshaft rotational axis, which is also referred to as crankshaft axis, can rotate relative to the crankcase, in particular during operation and in particular during a fired operation of the reciprocating engine.
  • the crank mechanism further comprises at least one eccentric which is rotatably mounted on the crank pin. This means that the eccentric can be rotated relative to the crank pin.
  • at least one connecting rod is rotatably mounted or stored on the crank pin.
  • a piston of the reciprocating engine is coupled or coupled articulated to the crankshaft, wherein the piston translationally movable in a variable
  • Compression ratio cylinder having the reciprocating engine arranged or can be arranged. In the finished state of the
  • the piston can oscillate in the cylinder translationally.
  • the piston can translate back and forth, wherein the piston is, for example, hingedly connected to the connecting rod.
  • the piston is pivotally connected via the connecting rod with the crank pin and thus with the crankshaft as a whole, whereby the translational movements of the piston in the cylinder in a rotational movement of the crankshaft about its crankshaft axis of rotation
  • the crank mechanism further comprises at least one actuating shaft which is arranged coaxially with the crankshaft and which, for example, is also referred to as a synchronous shaft.
  • actuating shaft which is arranged coaxially with the crankshaft and which, for example, is also referred to as a synchronous shaft.
  • about the control shaft is rotatable relative to the crank pin by driving the actuating shaft of the eccentric, whereby the compression ratio of the cylinder adjustable
  • the actuating shaft is driven by means of the actuator, which is also referred to as an actuating element, the actuating shaft becomes
  • a Stellwellenfitachse in particular relative to the crankshaft, rotated or rotated.
  • Stellwellen loftachse is, in particular at least indirectly, the eccentric relative to the crank pin, in particular about an eccentric rotation axis, rotated or rotated. Since the eccentric, in particular its outer peripheral side surface, is eccentric to the Exzentermosachse, which coincides for example with a central axis of the crank pin, the connecting rod is characterized in that the eccentric to the
  • Exzentermosachse is rotated relative to the crank pin, in the radial direction of the Spindle displaced relative to this, whereby the compression ratio is changed.
  • a stroke height of the piston can be changed, which is accompanied by a change in the compression ratio.
  • the actuator is arranged at one end of the crankshaft and connects in the axial direction of the crankshaft to this or to one end.
  • the background of the invention is in particular that the actuator is conventionally arranged either motor-moderately or marginally and, at least indirectly, cooperates with the eccentric or engages the eccentric.
  • the actuator is usually not connected in the axial direction of the crankshaft to this and thus is not located at one end of the crankshaft, but the actuator is usually arranged in a plane which is cut by the crankshaft.
  • crankshaft To be able to vary compression ratio, a design in a space is required, which is usually provided, in particular in a reciprocating engine without variable compression ratio, for the crankshaft. This leads to a weakening of the crankshaft, in particular when the reciprocating engine in its basic dimensions compared to a reciprocating engine without variable
  • crankshaft can be avoided.
  • a weakening of the crankshaft can be avoided by the described arrangement of the actuator at the one end of the crankshaft, so that in the episode a particularly efficient and thus low emission and energy consumption, especially fuel consumption, operation of preferably designed as an internal combustion engine reciprocating engine is displayed.
  • the eccentric is formed for example as an eccentric bearing shell, which can rotate relative to the crank pin for setting or changing the compression ratio. Changing or adjusting or adjusting the compression ratio is also referred to as compression adjustment. If, for example, a plurality of cylinders and thus a plurality of crank pins and a plurality of eccentrics are provided, then, for example, at least two synchronizing shafts are used for at least two of the plurality of eccentrics, via which shafts for the respective cylinders provided eccentric are coupled together. Typically, the respective eccentric is rotated by a non-rotating rotary shaft, whereby a phase angle of the eccentric is adjusted.
  • the non-rotating rotatable shaft is meant, in particular, that the shaft can be rotated about an adjustment axis of rotation, in particular relative to the crankshaft, thereby adjusting or changing the compression ratio, however, rotation of the shaft fails as the crankshaft rotates its crankshaft rotation axis rotates and an adjustment of the compression ratio is omitted, that is, the compression ratio remains constant.
  • the control shaft can be formed as a rotating control shaft or synchronous shaft, which rotates about its adjusting shaft rotation axis permanently with the crankshaft, while the crankshaft rotates about its crankshaft rotation axis and an adjustment of
  • Compression ratio is omitted, that is, the compression ratio remains at least substantially constant.
  • the actuating shaft penetrates at least one base journal of the crankshaft in the axial direction of the crankshaft completely.
  • the adjusting shaft preferably extends in the middle of the basic journal, so that a weakening of the crankshaft can be avoided.
  • the at least one base journal is the last base journal of the crankshaft in the axial direction of the crankshaft. In this way, a particularly space-saving arrangement of the actuator can be realized, so that an undesirable weakening of the crankshaft can be avoided.
  • the actuator is arranged coaxially to the crankshaft, whereby a particularly efficient operation can be realized.
  • the actuator is rotatable about an axis of rotation, in particular relative to the crankshaft.
  • the axis of rotation of the actuator coincides with the aforementioned setting shaft rotational axis of the actuating shaft.
  • the axis of rotation of the actuator coincides with the crankshaft axis of rotation about which the crankshaft during operation of the reciprocating engine, in particular relative to the
  • Crankcase is rotatable.
  • the actuator is preferably designed as a rotary actuator, on the speed of which, for example, a phase angle of the eccentric preferably designed as a bearing shell can be adjusted relative to the crank pin. In this way, finally, the compression ratio can be adjusted.
  • the rotating actuator rotates at a constant compression ratio with a fixed speed ratio to the crankshaft with this.
  • an energy flow to the actuator which thus can, for example, operate as a generator.
  • the actuator is driven via the control shaft of the crankshaft.
  • the actuator is conceivable to operate the actuator as a generator, by means of which, for example, provided by the actuating shaft mechanical energy can be converted into electrical energy.
  • This electrical energy can be provided, for example, wherein the electrical energy provided can be at least substantially directly supplied to at least one electrical load and / or stored in an energy store.
  • the actuator can be operated as an electric motor to drive the actuating shaft.
  • a rotating actuator there are a variety of adjustment options, in particular control options, but set speed ratio between the rotating actuator and the crankshaft should be compatible with the overall mechanism, especially with regard to plain bearings.
  • the actuator is designed as a non-rotating, rotatable actuator. By this is meant that a rotation of the actuator is omitted about the axis of rotation of the actuator, while the crankshaft to their
  • crankshaft rotation axis rotates and an adjustment of the compression ratio is omitted.
  • the actuator is rotated about its axis of rotation, in particular relative to the crankshaft.
  • the actuator is designed as a ring gear of a planetary gear.
  • the planetary gear in this case comprises the ring gear, a sun gear, a planet carrier and at least one meshing with the sun gear and the ring gear and rotatably mounted on the planet carrier planetary gear.
  • the planet carrier is for example also referred to as a bridge.
  • the sun gear is rotatably connected to the control shaft.
  • the compression ratio can be adjusted particularly advantageous, in particular by the fact that the ring gear, in particular relative to the crankshaft, is rotated.
  • the ring gear By rotating the ring gear, in particular via the planetary gear, the sun gear and with this the adjusting shaft is rotated, whereby the compression ratio can be adjusted as needed and precise.
  • a worm drive is provided by means of which the ring gear is driven and thereby rotatable, whereby the actuating shaft is driven.
  • the worm gear is also referred to as worm gear and preferably has self-locking, so that, for example, then, if desired, not to change the compression ratio but to keep constant, the ring gear through the worm gear, in particular by the latter
  • crank mechanism Space requirements of the crank mechanism are kept particularly low, so that a particularly efficient operation can be realized.
  • a second aspect of the invention relates to a preferably as
  • Internal combustion engine trained reciprocating engine for a motor vehicle with at least one variable compression ratio having cylinder, with a crankcase and with a crank mechanism, in particular according to the first aspect of the invention.
  • crank mechanism of the second aspect of the invention in this case has at least one translationally movable piston received in the cylinder and at least one connecting rod pivotally coupled to the piston.
  • crank mechanism has a crankshaft with at least one crank pin and at least one base journal, via which the crankshaft on the crankcase about a
  • crank mechanism rotation axis is rotatably mounted relative to the crankcase.
  • crank mechanism comprises at least one rotatably mounted on the crank pin eccentric, by the intermediary of the connecting rod is rotatably mounted on the crank pin, whereby the piston is pivotally coupled to the crankshaft.
  • the crank mechanism further comprises at least one actuating shaft arranged coaxially with the crankshaft, via which the eccentric can be rotated relative to the crank pin by driving the control shaft, whereby the compression ratio of the cylinder is adjustable or adjustable or changeable.
  • the crank mechanism comprises an actuator, by means of which the actuating shaft can be driven.
  • the actuator is arranged at one end of the crankshaft and connects in the axial direction of the crankshaft to the crankshaft.
  • Figure 1 is a schematic side view of a crank mechanism according to the invention for a reciprocating engine according to a first embodiment.
  • FIG. 2 shows a detail of a schematic side view of the crank mechanism according to a second embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of a crank mechanism 1 for a reciprocating engine, in particular a motor vehicle.
  • the motor vehicle is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, and can be driven by means of the reciprocating piston engine.
  • the reciprocating engine is designed as an internal combustion engine or as an internal combustion engine and comprises at least one cylinder designed as a combustion chamber.
  • the reciprocating engine has a plurality of cylinders.
  • the reciprocating engine for example, designed as a crankcase crankcase, through which, for example, the cylinders are formed.
  • the respective cylinder has a variable
  • the crank mechanism 1 has, for example, per cylinder a not shown in the figures and in the respective cylinder translationally movable recorded piston, which can translate back and forth in the cylinder.
  • the respective cylinder is supplied with fuel, in particular liquid fuel, for operating the reciprocating piston engine and with air, so that fuel-air mixtures are produced in the respective cylinder.
  • the respective fuel-air mixtures are ignited and thereby burned, whereby the respective cylinder is driven, that is, translationally moved relative to the crankcase.
  • crank mechanism 1 per piston comprises a pivotally coupled to the respective piston and not shown in FIGS.
  • Connecting rod which is coupled, for example via a piston pin hinged to the respective piston.
  • crank mechanism 1 comprises a crankshaft 2, which a plurality, in the axial direction of the crankshaft 2 spaced from each other and consecutively
  • the crankshaft 2 is rotatably mounted on the crankcase via the basic bearing journals 3, 3 'and 3 ", so that the crankshaft 2 can rotate about a crankshaft rotational axis 4 relative to the crankcase.
  • This rotatability of the crankshaft 2 about the crankshaft rotational axis 4 relative to the crankcase is illustrated in FIG. 1 by an arrow 5.
  • crankshaft in particular per cylinder, a crank pin. 6
  • the eccentric rotation axis 8 extends at least substantially parallel to the crankshaft axis of rotation 4 and thereby spaced from the crankshaft axis of rotation 4 or desachsiert.
  • the respective connecting rod is rotatably mounted on the respective crank pin 6 or 6', whereby the piston via the piston pin, the connecting rod and the respective eccentric. 7
  • Movements of the respective piston are converted into a rotational movement of the crankshaft 2 about its crankshaft axis of rotation 4. If, as described above, the respective piston is thus driven, the crankshaft 2 is subsequently driven and thus rotated about its crankshaft rotational axis 4 relative to the crankcase.
  • crank mechanism 1 comprises at least one adjusting shaft 9 arranged coaxially with the crankshaft 2 or with the crankshaft rotation axis 4, via which the respective eccentric 7 or 7 'can be rotated relative to the respective crank pin 6 or 6' by driving the adjusting shaft 9.
  • actuator actuator 10 is provided by means of which the control shaft 9 is driven.
  • Exzentermosachse 8 relative to the respective crank pin 6 and 6 ' is rotated, thereby the respective connecting rod and thus the respective piston in the radial direction of the respective crank pin 6 and 6' relative to the respective crank pin 6 and 6 'moved, whereby, for example, a lifting height of Piston and thus set the respective compression ratio of the respective cylinder or changed.
  • the respective eccentric 7 or 7 ' is formed, for example, as an eccentric bearing shell, under the intermediary of which the respective connecting rod is rotatably mounted on the respective crank pin 6 or 6'. 1, it can be seen, in particular, that the basic bearing journals 3, 3 'and 3 "are connected to the crank pins 6 and 6' via respective crank webs 14.
  • the respective eccentric 7 or 7 ' for example, designed as an external toothing teeth 12 and 12', whose function will be explained in more detail below.
  • the actuator 10 is disposed at one end 13 of the crankshaft 2 and joins in the axial direction of the crankshaft 2 to the crankshaft 2, in particular to the end 13 at.
  • the axial direction of the crankshaft 2 coincides with the crankshaft rotational axis 4.
  • the control shaft 9 is rotatably connected to a gear 15, which meshes with the toothing 12 'and thus with the eccentric 7'.
  • the eccentric 7 ' is driven via the gearwheel 15 and thereby rotated about the eccentric rotational axis 8 relative to the crankpin 6'.
  • the control shaft 9 is also referred to as a synchronous shaft.
  • the crank mechanism 1 comprises a further, also referred to as control shaft synchronizing shaft 16 which rotatably connected to gears 17 and 18 and about the adjusting shaft rotation axis 1 1, in particular relative to the crankshaft 2, is rotatable.
  • the synchronizing shaft 16 is arranged coaxially with the crankshaft 2.
  • the gear 17 meshes with the teeth formed as an external toothing 12 'and thus with the eccentric 7', so that when the eccentric 7 'about the eccentric rotation axis 8 is rotated relative to the crank pin 6', the gear 17 and the synchronous shaft 16 to the Stellwellenburnachse 1 1 are rotated relative to the crankshaft 2.
  • Stellwellenburnachse 1 1 is rotated relative to the crankshaft 2, since the gear 18 is rotatably connected to the synchronous shaft 16.
  • the gear meshes with the toothing formed as an external toothing 12 and thus with the eccentric 7, so that by turning the gear 18 about the adjusting shaft rotational axis 1 1 relative to the crankshaft 2 of the eccentric 7 is rotated about the eccentric rotation axis 8 relative to the crank pin 6.
  • Eccentric 7 and 7 'simultaneously or synchronously about the eccentric rotation axis 8 relative to the crank pins 6 and 6' are rotated when the control shaft 9 by means of the actuator 10 to the adjusting shaft rotation axis 1 1, in particular relative to the crankshaft 2, is rotated.
  • the actuating shaft 9 is thus a synchronizing shaft provided in addition to the synchronizing shaft 16, to which the arranged at the end 13 also referred to as the crankshaft end actuator 10, in particular at least indirectly, is connected.
  • crankshaft 2 completely. As a result, an excessive weakening of the crankshaft 2 can be avoided.
  • crankshaft 2 arranged and thereby about an axis of rotation 20, in particular relative to the crankshaft 2 and / or relative to the crankcase, is rotatable. It falls the
  • the crankshaft rotational axis 4 the adjusting shaft rotational axis 1 1 and the axis of rotation 20 of the actuator 10 coincide.
  • Actuator 10 is rotated about the axis of rotation 20 (actuator axis of rotation), in particular relative to the crankshaft 2 and / or relative to the crankcase.
  • the actuator is formed as a non-rotating rotatable actuator, which is rotatable about the rotation axis 20 and is rotated to change the compression ratio, but omits a rotation of the actuator 10 about the rotation axis 20th , While the crankshaft 2 rotates about the crankshaft axis 4 and the compression ratio remains constant or an adjustment of the compression ratio is omitted.
  • the actuator 10 rotates only to rotate the eccentric 7 and 7 ', that is only to adjust the compression ratio about the rotation axis 20.
  • correct relative speeds can be secured, and Actuator 10 is at constant compression ratio at rest.
  • the actuator 10 as a ring gear 21 of a
  • Planetary gear 22 is formed.
  • the planetary gear 22 in this case comprises the ring gear 21 (actuator 10), a sun gear 23, a designated as a land planet carrier 24 and at least one or more, with the sun gear 23 and the ring gear 21 meshing planet gears 25 which rotatably mounted on the planet carrier 24 are.
  • the ring gear 21 in this case has a first toothing in the form of an internal toothing 26, which meshes with the planet gears 25.
  • the planet carrier 24 is formed crankshaft fixed, that is rotatably connected to the crankshaft 2.
  • the sun gear 23 is rotatably connected to the control shaft 9, so that by turning the Sun gear 23 about the rotation axis 20, the adjusting shaft 9 and thus the gear 15 about the rotation axis 20 and the adjusting shaft rotation axis 1 1, in particular relative to the crankshaft 2 and / or relative to the crankcase, are rotated.
  • the sun gear 23 is rotated about the rotation axis 20 to adjust the compression ratio.
  • the ring gear 21 is rotated about the axis of rotation 20.
  • a drive 27 is provided, by means of which the ring gear 21 can be driven and thereby rotatable about the rotation axis 20.
  • the drive 27 is in the illustrated in Fig. 1 the first embodiment as
  • Worm gear formed which has a so-called screw 28.
  • the worm 28 is rotatable about a worm rotation axis 29 relative to the crankcase and in particular relative to the crankshaft 2, the worm rotation axis 29 being perpendicular to an imaginary plane and the axis of rotation 20 being in the imaginary plane or parallel to the imaginary plane.
  • the worm gear further comprises a worm wheel 30 which meshes with the worm 28 and is rotatable about the rotation axis 20 so that the worm 28 is rotated about the worm rotation axis 29. It can be seen from Fig. 1 that the worm wheel 30 is formed by the ring gear 21.
  • the ring gear 21 has a second
  • Helical toothing is formed.
  • the worm 28 meshes with the
  • the use of the worm drive is advantageous in that the worm drive has self-locking or, when the worm 28 is not actively rotated by the motor about the worm rotation axis 29, goes into self-locking. This must be at constant
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the crank mechanism 1.
  • the second embodiment differs in particular from the first embodiment in that the actuator 10 is not formed as a rotatable, non-rotating actuator, but as a rotatable, rotary actuator, which is illustrated in Fig. 2 by an arrow 33.
  • rotary actuator 10 Under the rotatable, rotary actuator 10 is to be understood that the actuator, in particular in a fixed speed ratio to the crankshaft 2, permanently rotates about the rotation axis 20 about the crankshaft 2, while the crankshaft 2 rotates about its crankshaft axis 4 and an adjustment of the Compression ratio is omitted. Furthermore, a relative rotation between the actuator 10 and the crankshaft 2 is omitted, for example.
  • the actuator 10 is rotated about the rotation axis 20 relative to the crankshaft 2. However, if the compression ratio remains constant, then the actuator 10 rotates with the crankshaft 2 about the axis of rotation 20. This results in a variety of control options, but each set, speed ratios should be compatible with the overall mechanism, especially with regard to plain bearings.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb (1) für eine Hubkolbenmaschine, mit einer Kurbelwelle (2), welche wenigstens einen Hubzapfen (6) aufweist, mit zumindest einem drehbar auf dem Hubzapfen (6) angeordneten Exzenter (7), unter dessen Vermittlung an dem Hubzapfen (6) wenigstens ein Pleuel drehbar zu lagern ist, über welches ein translatorisch bewegbar in einem ein variables Verdichtungsverhältnis aufweisenden Zylinder der Hubkolbenmaschine anordenbarer Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle (2) koppelbar ist, mit wenigstens einer koaxial zur Kurbelwelle (2) angeordneten Stellwelle (9), über welche durch Antreiben der Stellwelle (9) der Exzenter (7) relativ zu dem Hubzapfen (6) verdrehbar ist, wodurch das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar ist, und mit einem Stellglied (10), mittels welchem die Stellwelle (9) antreibbar ist, wobei das Stellglied (10) an einem Ende (13) der Kurbelwelle (2) angeordnet ist und sich in axialer Richtung der Kurbelwelle (2) an diese anschließt.

Description

Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine, sowie Hubkolbenmaschine mit einem solchen Kurbeltrieb
Die Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , sowie eine
Hubkolbenmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem solchen Kurbeltrieb gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 14.
Ein solcher Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Hubkolbenmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem solchen Kurbeltrieb sind beispielsweise bereits aus der DE 10 201 1 018 166 A1 bekannt. Die Hubkolbenmaschine weist dabei wenigstens einen als Zylinder ausgebildeten Brennraum mit einem variablen Verdichtungsverhältnis und ein Kurbelgehäuse auf. Dabei umfasst der Kurbeltrieb wenigstens einen Kolben, welcher translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass sich der Kolben in dem Zylinder translatorisch hin- und herbewegen kann, sodass der Kolben in dem Zylinder oszillierend bewegbar ist. Außerdem umfasst der Kurbeltrieb wenigstens ein gelenkig mit dem Kolben gekoppeltes Pleuel, welches beispielsweise über einen Kolbenbolzen gelenkig mit dem Kolben gekoppelt ist. Der Kurbeltrieb umfasst ferner eine Kurbelwelle, welche eine Abtriebswelle der beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten
Hubkolbenmaschine ist. Über die Kurbelwelle kann die Hubkolbenmaschine
Drehmomente, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, bereitstellen. Dabei weist die Kurbelwelle wenigstens einen Hubzapfen und wenigstens einen
Grundlagerzapfen auf, über welchen die Kurbelwelle an dem Kurbelgehäuse um eine Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Die
Kurbelwellendrehachse wird auch als Kurbelwellenachse bezeichnet, wobei der
Hubzapfen exzentrisch zu der Kurbelwellenachse angeordnet ist.
Der Kurbeltrieb umfasst ferner zumindest einen drehbar auf dem Hubzapfen
angeordneten Exzenter, welcher somit relativ zu dem Hubzapfen drehbar ist. Unter Vermittlung des Exzenters ist das Pleuel an dem Hubzapfen drehbar gelagert, wodurch der Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle gekoppelt ist. Durch diese gelenkige Kopplung des Kolbens mit der Kurbelwelle werden die translatorischen Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre
Kurbelwellendrehachse umgewandelt.
Außerdem ist wenigstens eine koaxial zur Kurbelwelle angeordnete Stellwelle
vorgesehen, über welche durch Antreiben der Stellwelle der Exzenter relativ zu dem Hubzapfen verdrehbar ist. Hierdurch ist das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar. Des Weiteren umfasst der Kurbeltrieb ein Stellglied, welches auch als
Stellelement bezeichnet wird. Dabei ist mittels des Stellglieds die Stellwelle antreibbar und in der Folge das Verdichtungsverhältnis einstellbar beziehungsweise veränderbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kurbeltrieb und eine
Hubkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Hubkolbenmaschine realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kurbeltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftwagens. Die
Hubkolbenmaschine ist vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet, wobei beispielsweise das insbesondere als
Personenkraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug mittels der Hubkolbenmaschine antreibbar ist. Der Kurbeltrieb weist dabei eine Kurbelwelle auf, welche eine Abtriebswelle der Hubkolbenmaschine ist. Die Hubkolbenmaschine kann beispielsweise über die Kurbelwelle Drehmomente, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs,
bereitstellen. Die Kurbelwelle weist dabei wenigstens einen Hubzapfen auf, welcher beispielsweise exzentrisch zu einem Grundlagerzapfen der Kurbelwelle angeordnet ist. Über den Grundlagerzapfen ist beispielsweise die Kurbelwelle drehbar an einem
Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine zu lagern, sodass sich die Kurbelwelle um eine Kurbelwellendrehachse, welche auch als Kurbelwellenachse bezeichnet wird, relativ zu dem Kurbelgehäuse drehen kann, insbesondere während eines Betriebs und dabei insbesondere während eines befeuerten Betriebs der Hubkolbenmaschine. Der Kurbeltrieb umfasst ferner zumindest einen Exzenter, welcher drehbar auf dem Hubzapfen angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der Exzenter relativ zu dem Hubzapfen gedreht werden kann. Unter Vermittlung des Exzenters ist an dem Hubzapfen wenigstens ein Pleuel drehbar gelagert beziehungsweise zu lagern. Über das Pleuel ist ein Kolben der Hubkolbenmaschine gelenkig mit der Kurbelwelle koppelbar beziehungsweise gekoppelt, wobei der Kolben translatorisch bewegbar in einem ein variables
Verdichtungsverhältnis aufweisenden Zylinder der Hubkolbenmaschine angeordnet beziehungsweise anordenbar ist. In dem fertig hergestellten Zustand der
Hubkolbenmaschine kann der Kolben in dem Zylinder translatorisch oszillieren. Mit anderen Worten kann sich der Kolben translatorisch hin- und herbewegen, wobei der Kolben beispielsweise gelenkig mit dem Pleuel verbunden ist. Hierdurch ist der Kolben über das Pleuel gelenkig mit dem Hubzapfen und somit mit der Kurbelwelle insgesamt verbunden, wodurch die translatorischen Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse
umgewandelt werden.
Während des zuvor genannten befeuerten Betriebs laufen in dem Zylinder
Verbrennungsvorgänge ab, in deren Rahmen jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemische verbrannt werden. Hierdurch wird der Kolben angetrieben, wodurch der Kolben translatorisch in dem Zylinder bewegt wird. Durch die gelenkige Kopplung des Kolbens mit der Kurbelwelle wird durch das Antreiben des Kolbens die Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse gedreht.
Der Kurbeltrieb umfasst ferner wenigstens eine koaxial zur Kurbelwelle angeordnete Stellwelle, welche beispielsweise auch als Synchronwelle bezeichnet wird. Über die Stellwelle ist durch Antreiben der Stellwelle der Exzenter relativ zu dem Hubzapfen verdrehbar, wodurch das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar
beziehungsweise verstellbar ist. Mit anderen Worten, wird die Stellwelle mittels des auch als Stellelement bezeichneten Stellglieds angetrieben, so wird die Stellwelle
beispielsweise um eine Stellwellendrehachse, insbesondere relativ zur Kurbelwelle, gedreht beziehungsweise verdreht. Durch das Drehen der Stellwelle um die
Stellwellendrehachse wird, insbesondere zumindest mittelbar, der Exzenter relativ zu dem Hubzapfen, insbesondere um eine Exzenterdrehachse, gedreht beziehungsweise verdreht. Da der Exzenter, insbesondere dessen außenumfangsseitige Mantelfläche, exzentrisch zu der Exzenterdrehachse ist, die beispielsweise mit einer Mittelachse des Hubzapfens zusammenfällt, wird das Pleuel dadurch, dass der Exzenter um die
Exzenterdrehachse relativ zu dem Hubzapfen gedreht wird, in radialer Richtung des Hubzapfens relativ zu diesem verschoben, wodurch das Verdichtungsverhältnis verändert wird. Insbesondere kann durch Verdrehen des Exzenters relativ zu dem Hubzapfen um die Exzenterdrehachse eine Hubhöhe des Kolbens verändert werden, was mit einer Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einhergeht.
Um nun einen besonders vorteilhaften und insbesondere emissions- und
energieverbrauchsarmen Betrieb der Hubkolbenmaschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Stellglied an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist und sich in axialer Richtung der Kurbelwelle an diese beziehungsweise an das eine Ende anschließt. Hintergrund der Erfindung ist insbesondere, dass das Stellglied herkömmlicherweise entweder motormittig oder randständig angeordnet ist und, zumindest mittelbar, mit dem Exzenter zusammenwirkt beziehungsweise an den Exzenter angreift. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass sich das Stellglied üblicherweise nicht etwa in axialer Richtung der Kurbelwelle an diese anschließt und somit nicht an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, sondern das Stellglied ist üblicherweise in einer Ebene angeordnet, die von der Kurbelwelle geschnitten wird. Um dabei das
Verdichtungsverhältnis variieren zu können, ist eine Konstruktion in einem Bauraum erforderlich, der üblicherweise, insbesondere bei einer Hubkolbenmaschine ohne variables Verdichtungsverhältnis, für die Kurbelwelle vorgesehen ist. Dies führt zu einer Schwächung der Kurbelwelle, insbesondere dann, wenn die Hubkolbenmaschine in ihren Grundmaßen im Vergleich zu einer Hubkolbenmaschine ohne variables
Verdichtungsverhältnis unverändert bleiben soll. Ferner kann eine solche Konstruktion zu Wirkungsgradeinbußen führen, was nun jedoch mittels des erfindungsgemäßen
Kurbeltriebs vermieden werden kann. Mit anderen Worten kann durch die beschriebene Anordnung des Stellglieds an dem einen Ende der Kurbelwelle eine Schwächung der Kurbelwelle vermieden werden, sodass in der Folge ein besonders effizienter und somit emissions- und energieverbrauchsarmer, insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer, Betrieb der vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Hubkolbenmaschine darstellbar ist.
Der Exzenter ist beispielsweise als exzentrische Lagerschale ausgebildet, die zur Einstellung beziehungsweise Veränderung des Verdichtungsverhältnisses relativ zu dem Hubzapfen rotieren kann. Das Verändern beziehungsweise Einstellen oder Verstellen des Verdichtungsverhältnisses wird auch als Verdichtungsverstellung bezeichnet. Sind beispielsweise mehrere Zylinder und somit mehrere Hubzapfen und mehrere Exzenter vorgesehen, so kommt beispielsweise für wenigstens zwei der mehreren Exzenter wenigstens eine Synchronwelle zum Einsatz, über welche die für die jeweiligen Zylinder vorgesehenen Exzenter miteinander gekoppelt sind. Üblicherweise wird der jeweilige Exzenter über eine nicht-rotierende, drehbare Welle verdreht, wodurch ein Phasenwinkel des Exzenters eingestellt wird. Unter der nicht-rotierenden, drehbaren Welle ist insbesondere zu verstehen, dass die Welle um eine Einstelldrehachse, insbesondere relativ zur Kurbelwelle, gedreht werden kann, um dadurch das Verdichtungsverhältnis einzustellen beziehungsweise zu verändern, jedoch unterbleibt eine Drehung der Welle, während sich die Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnis unterbleibt, das heißt das Verdichtungsverhältnis konstant bleibt. Im Gegensatz dazu kann bei dem erfindungsgemäßen Kurbeltrieb die Stellwelle als rotierende Stellwelle beziehungsweise Synchronwelle ausgebildet werden, die sich um ihre Stellwellendrehachse permanent mit der Kurbelwelle mitdreht, während sich die Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse dreht und eine Verstellung des
Verdichtungsverhältnisses unterbleibt, das heißt das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen konstant bleibt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung durchdringt die Stellwelle wenigstens einen Grundlagerzapfen der Kurbelwelle in axialer Richtung der Kurbelwelle vollständig. Dabei verläuft die Stellwelle vorzugsweise in der Mitte des Grundlagerzapfens, sodass eine Schwächung der Kurbelwelle vermieden werden kann.
Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der wenigstens eine Grundlagerzapfen der in axialer Richtung der Kurbelwelle letzte Grundlagerzapfen der Kurbelwelle ist. Hierdurch kann eine besonders bauraumgünstige Anordnung des Stellglieds realisiert werden, sodass eine unerwünschte Schwächung der Kurbelwelle vermieden werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Stellglied koaxial zur Kurbelwelle angeordnet, wodurch ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn zum Antreiben der Stellwelle das Stellglied um eine Drehachse, insbesondere relativ zur Kurbelwelle, drehbar ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Drehachse des Stellglieds mit der zuvor genannten Stellwellendrehachse der Stellwelle zusammenfällt.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung fällt die Drehachse des Stellglieds mit der Kurbelwellendrehachse zusammen, um welche die Kurbelwelle während eines Betriebs der Hubkolbenmaschine, insbesondere relativ zu dem
Kurbelgehäuse, drehbar ist.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich das Stellglied permanent um die Drehachse mit der Kurbelwelle mitdreht, während sich die Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt, das heißt das Verdichtungsverhältnis konstant ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass sich das Stellglied dann, wenn sich die Kurbelwelle um ihre
Kurbelwellendrehachse dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt, permanent beziehungsweise stets um die Drehachse des Stellglieds mit der Kurbelwelle mitdreht. Somit ist vorzugsweise das Stellglied als rotierendes Stellglied ausgebildet, über dessen Drehzahl beispielsweise ein Phasenwinkel des vorzugsweise als Lagerschale ausgebildeten Exzenters relativ zu dem Hubzapfen eingestellt werden kann. Hierdurch kann schließlich das Verdichtungsverhältnis eingestellt werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das rotierende Stellglied bei konstantem Verdichtungsverhältnis mit einem festen Drehzahlverhältnis zur Kurbelwelle mit dieser mitrotiert. Dabei erfolgt beispielsweise ein Energiefluss zu dem Stellglied, welches somit beispielsweise generatorisch arbeiten kann. Dabei wird beispielsweise das Stellglied über die Stellwelle von der Kurbelwelle angetrieben. Dabei ist es denkbar, das Stellglied als Generator zu betreiben, mittels welchem beispielsweise von der Stellwelle bereitgestellte mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Diese elektrische Energie kann beispielsweise bereitgestellt werden, wobei die bereitgestellte elektrische Energie wenigstens einem elektrischen Verbraucher zumindest im Wesentlichen direkt zugeführt und/oder in einem Energiespeicher gespeichert werden kann.
Ferner ist denkbar, dass ein Energiefluss von dem Stellglied, insbesondere auf die Stellwelle, erfolgen kann, wobei dann beispielsweise das Stellglied motorisch arbeitet. Dies ist beispielsweise zum Einstellen beziehungsweise Verstellen des
Verdichtungsverhältnisses vorgesehen. Somit kann beispielsweise das Stellglied als Elektromotor betrieben werden, um die Stellwelle anzutreiben. Insbesondere bei rotierendem Stellglied ergeben sich vielfältige Einstellmöglichkeiten, insbesondere Steuerungsmöglichkeiten, wobei jedoch eingestellte Drehzahlverhältnis zwischen dem rotierenden Stellglied und der Kurbelwelle mit dem Gesamtmechanismus, insbesondere im Hinblick auf Gleitlager, verträglich sein sollte. Ferner ist es denkbar, dass das Stellglied als nicht-rotierendes, drehbares Stellglied ausgebildet ist. Darunter ist zu verstehen, dass eine Drehung des Stellglieds um die Drehachse des Stellglieds unterbleibt, während sich die Kurbelwelle um ihre
Kurbelwellendrehachse dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt. Um das Verdichtungsverhältnis zu verändern, wird jedoch das Stellglied um dessen Drehachse, insbesondere relativ zur Kurbelwelle, gedreht.
Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren und das Verdichtungsverhältnis besonders bedarfsgerecht und präzise einstellen zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Stellglied als Hohlrad eines Planetengetriebes ausgebildet ist. Das Planetengetriebe umfasst dabei das Hohlrad, ein Sonnenrad, einen Planetenträger und wenigstens ein mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad kämmendes und drehbar an dem Planetenträger gelagertes Planetenrad. Der Planetenträger wird beispielsweise auch als Steg bezeichnet.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Planetenträger drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb dargestellt werden.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Sonnenrad drehfest mit der Stellwelle verbunden ist. Hierdurch kann das Verdichtungsverhältnis besonders vorteilhaft eingestellt werden, insbesondere dadurch, dass das Hohlrad, insbesondere relativ zur Kurbelwelle, verdreht wird. Durch Verdrehen des Hohlrades wird, insbesondere über das Planetenrad, das Sonnenrad und mit diesem die Stellwelle verdreht, wodurch das Verdichtungsverhältnis bedarfsgerecht und präzise eingestellt werden kann.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn ein Schneckentrieb vorgesehen ist, mittels welchem das Hohlrad antreibbar und dadurch drehbar ist, wodurch die Stellwelle antreibbar ist. Der Schneckentrieb wird auch als Schneckengetriebe bezeichnet und weist vorzugsweise Selbsthemmung auf, sodass beispielsweise dann, wenn gewünscht ist, das Verdichtungsverhältnis nicht zu verändern sondern konstant zu halten, das Hohlrad durch den Schneckentrieb, insbesondere durch dessen
Selbsthemmung, gegen eine Drehung um die Drehachse des Stellglieds gesichert ist beziehungsweise wird. Somit sind keine zusätzlichen Aktoren wie beispielsweise
Bremsen oder Kupplungen erforderlich, um eine unerwünschte Drehung des Stellglieds (des Hohlrads) und somit eine unerwünschte Verstellung des Verdichtungsverhältnisses zu vermeiden, sondern dies erfolgt durch den Schneckentrieb und insbesondere durch dessen Selbsthemmung. Dadurch können die Teileanzahl, das Gewicht und der
Bauraumbedarf des Kurbeltriebs besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine vorzugsweise als
Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Hubkolbenmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ein variables Verdichtungsverhältnis aufweisenden Zylinder, mit einem Kurbelgehäuse und mit einem Kurbeltrieb, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Der Kurbeltrieb des zweiten Aspekts der Erfindung weist dabei wenigstens einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben und wenigstens ein gelenkig mit dem Kolben gekoppeltes Pleuel auf. Außerdem weist der Kurbeltrieb eine Kurbelwelle mit wenigstens einem Hubzapfen und wenigstens einem Grundlagerzapfen auf, über welchen die Kurbelwelle an dem Kurbelgehäuse um eine
Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Außerdem umfasst der Kurbeltrieb zumindest einen drehbar auf dem Hubzapfen angeordneten Exzenter, unter dessen Vermittlung das Pleuel an dem Hubzapfen drehbar gelagert ist, wodurch der Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle gekoppelt ist. In der Folge können die translatorischen Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Kurbelwellendrehachse umgewandelt werden. Der Kurbeltrieb umfasst ferner wenigstens eine koaxial zur Kurbelwelle angeordnete Stellwelle, über welche durch Antreiben der Stellwelle der Exzenter relativ zu dem Hubzapfen verdrehbar ist, wodurch das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar beziehungsweise verstellbar oder veränderbar ist. Außerdem umfasst der Kurbeltrieb ein Stellglied, mittels welchem die Stellwelle antreibbar ist.
Um nun einen besonders effizienten und somit emissions- und energieverbrauchsarmen Betrieb realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Stellglied an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist und sich in axialer Richtung der Kurbelwelle an die Kurbelwelle anschließt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kurbeltriebs für eine Hubkolbenmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform; und
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Kurbeltriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines Kurbeltriebs 1 für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Hubkolbenmaschine antreibbar. Die Hubkolbenmaschine ist dabei als Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet und umfasst wenigstens einen als Zylinder ausgebildeten Brennraum.
Insbesondere weist die Hubkolbenmaschine mehrere Zylinder auf. Außerdem weist die Hubkolbenmaschine ein beispielsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildetes Kurbelgehäuse auf, durch welches beispielsweise die Zylinder gebildet sind. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, weist der jeweilige Zylinder ein variables
Verdichtungsverhältnis auf, dessen Wert verändert und somit eingestellt werden kann. Der Kurbeltrieb 1 weist beispielsweise je Zylinder einen in den Fig. nicht dargestellten und in dem jeweiligen Zylinder translatorisch bewegbar aufgenommenen Kolben auf, welcher sich in dem Zylinder translatorisch hin- und herbewegen kann. Während eines befeuerten Betriebs der Hubkolbenmaschine wird der jeweilige Zylinder mit Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, zum Betreiben der Hubkolbenmaschine und mit Luft versorgt, sodass im jeweiligen Zylinder Kraftstoff-Luft-Gemische entstehen. Die jeweiligen Kraftstoff-Luft- Gemische werden gezündet und dadurch verbrannt, wodurch der jeweilige Zylinder angetrieben, das heißt relativ zu dem Kurbelgehäuse translatorisch bewegt wird.
Dabei umfasst der Kurbeltrieb 1 je Kolben ein gelenkig mit dem jeweiligen Kolben gekoppeltes und in den Fig. nicht dargestelltes Pleuel, welches beispielsweise über einen Kolbenbolzen gelenkig mit dem jeweiligen Kolben gekoppelt ist. Dadurch können die translatorischen Bewegungen des Kolbens auf das jeweilige Pleuel übertragen werden.
Außerdem umfasst der Kurbeltrieb 1 eine Kurbelwelle 2, welche mehrere, in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 voneinander beabstandet und aufeinanderfolgend angeordnete Grundlagerzapfen 3, 3' und 3" aufweist. Über die Grundlagerzapfen 3, 3' und 3" ist die Kurbelwelle 2 drehbar an dem Kurbelgehäuse gelagert, sodass sich die Kurbelwelle 2 relativ zu dem Kurbelgehäuse um eine Kurbelwellendrehachse 4 drehen kann. Diese Drehbarkeit der Kurbelwelle 2 um die Kurbelwellendrehachse 4 relativ zu dem Kurbelgehäuse ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 5 veranschaulicht.
Ferner weist die Kurbelwelle 2, insbesondere je Zylinder, einen Hubzapfen 6
beziehungsweise 6' auf, welcher exzentrisch zu der Kurbelwellendrehachse 4 angeordnet ist und somit dann, wenn sich die Kurbelwelle 2 um die Kurbelwellendrehachse 4 relativ zu dem Kurbelgehäuse dreht, einen Hub ausführt. Dabei ist auf dem jeweiligen
Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' ein Exzenter 7 beziehungsweise 7' drehbar gelagert beziehungsweise angeordnet, sodass sich der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' um eine Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' drehen kann. Aus Fig. 1 ist besonders gut erkennbar, dass die Exzenterdrehachse 8 zumindest im Wesentlichen parallel zur Kurbelwellendrehachse 4 verläuft und dabei von der Kurbelwellendrehachse 4 beabstandet beziehungsweise desachsiert ist.
Unter Vermittlung des jeweiligen Exzenters 7 beziehungsweise 7' ist das jeweilige Pleuel an dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' drehbar gelagert, wodurch der Kolben über den Kolbenbolzen, das Pleuel und den jeweiligen Exzenter 7
beziehungsweise 7' gelenkig mit dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' und somit mit der Kurbelwelle 2 insgesamt gekoppelt ist. Durch diese gelenkige Kopplung des jeweiligen Kolbens mit der Kurbelwelle 2 können die jeweiligen translatorischen
Bewegungen des jeweiligen Kolbens in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle 2 um ihre Kurbelwellendrehachse 4 umgewandelt werden. Wird somit - wie zuvor beschrieben - der jeweilige Kolben angetrieben, so wird in der Folge die Kurbelwelle 2 angetrieben und somit um ihre Kurbelwellendrehachse 4 relativ zu dem Kurbelgehäuse gedreht.
Dadurch kann die Hubkolbenmaschine in dem befeuerten Betrieb über die Kurbelwelle 2 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen.
Des Weiteren umfasst der Kurbeltrieb 1 wenigstens eine koaxial zu der Kurbelwelle 2 beziehungsweise zur Kurbelwellendrehachse 4 angeordnete Stellwelle 9, über welche durch Antreiben der Stellwelle 9 der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' verdrehbar ist. Hierdurch ist das Verdichtungsverhältnis des jeweiligen Zylinders einstellbar. Außerdem ist wenigstens ein auch als Stellelement bezeichnetes Stellglied 10 vorgesehen, mittels welchem die Stellwelle 9 antreibbar ist. Durch Antreiben der Stellwelle 9 wird diese um eine Stellwellendrehachse 1 1 , insbesondere relativ zu der Kurbelwelle 2 und relativ zu dem Kurbelgehäuse, gedreht, wobei die Stellwellendrehachse 1 1 mit der
Kurbelwellendrehachse 4 zusammenfällt. Durch Drehen der Stellwelle 9 um die
Stellwellendrehachse 1 1 wird der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' um die
Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' verdreht, wodurch das Verdichtungsverhältnis des jeweiligen Zylinders verändert wird. Das
Verdichtungsverhältnis wird dabei derart verändert, dass der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7', insbesondere dessen außenumfangsseitige Mantelfläche, bezüglich der Exzenterdrehachse 8 exzentrisch ausgebildet ist. Die Exzenterdrehachse 8 fällt dabei beispielsweise mit einer Mittelachse des jeweiligen Hubzapfens 6 beziehungsweise 6' zusammen. Wird somit der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' um die
Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' gedreht, so werden dadurch das jeweilige Pleuel und somit der jeweilige Kolben in radialer Richtung des jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' verschoben, wodurch beispielsweise eine Hubhöhe des Kolbens und somit das jeweilige Verdichtungsverhältnis des jeweiligen Zylinders eingestellt beziehungsweise verändert werden.
Der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' ist dabei beispielsweise als exzentrische Lagerschale ausgebildet, unter deren Vermittlung das jeweilige Pleuel drehbar an dem jeweiligen Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' gelagert ist. Aus Fig. 1 ist insbesondere erkennbar, dass die Grundlagerzapfen 3, 3' und 3" über jeweilige Kurbelwangen 14 mit den Hubzapfen 6 und 6' verbunden sind. Um den jeweiligen Exzenter 7 beziehungsweise 7' relativ zu dem Hubzapfen 6 beziehungsweise 6' verdrehen zu können, weist der jeweilige Exzenter 7 beziehungsweise 7' beispielsweise eine als Außenverzahnung ausgebildete Verzahnung 12 beziehungsweise 12' auf, deren Funktion im Folgenden noch näher erläutert wird.
Um nun eine übermäßige, durch den Einsatz des variablen Verdichtungsverhältnisses bewirkte Schwächung der Kurbelwelle 2 vermeiden und in der Folge einen besonders effizienten und somit emissions- und kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb der
Hubkolbenmaschine realisieren zu können, ist das Stellglied 10 an einem Ende 13 der Kurbelwelle 2 angeordnet und schließt sich in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 an die Kurbelwelle 2, insbesondere an das Ende 13, an. Die axiale Richtung der Kurbelwelle 2 fällt dabei mit der Kurbelwellendrehachse 4 zusammen. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Stellwelle 9 mit einem Zahnrad 15 drehfest verbunden ist, welches mit der Verzahnung 12' und somit mit dem Exzenter 7' kämmt. Wird somit die Stellwelle 9 um die Stellwellendrehachse 1 1 , insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2, gedreht, so wird über das Zahnrad 15 der Exzenter 7' angetrieben und dadurch um die Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem Hubzapfen 6' verdreht.
Die Stellwelle 9 wird auch als Synchronwelle bezeichnet. Dabei umfasst der Kurbeltrieb 1 eine weitere, auch als Stellwelle bezeichnete Synchronwelle 16, welche drehfest mit Zahnrädern 17 und 18 verbunden und um die Stellwellendrehachse 1 1 , insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2, drehbar ist. Dabei ist auch die Synchronwelle 16 koaxial zu der Kurbelwelle 2 angeordnet. Das Zahnrad 17 kämmt mit der als Außenverzahnung ausgebildeten Verzahnung 12' und somit mit dem Exzenter 7', sodass dann, wenn der Exzenter 7' um die Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem Hubzapfen 6' gedreht wird, das Zahnrad 17 und die Synchronwelle 16 um die Stellwellendrehachse 1 1 relativ zur Kurbelwelle 2 gedreht werden. Dabei wird auch das Zahnrad 18 um die
Stellwellendrehachse 1 1 relativ zur Kurbelwelle 2 gedreht, da das Zahnrad 18 mit der Synchronwelle 16 drehfest verbunden ist. Dabei kämmt das Zahnrad 18 mit der als Außenverzahnung ausgebildeten Verzahnung 12 und somit mit dem Exzenter 7, sodass durch Drehen des Zahnrads 18 um die Stellwellendrehachse 1 1 relativ zur Kurbelwelle 2 der Exzenter 7 um die Exzenterdrehachse 8 relativ zu dem Hubzapfen 6 verdreht wird. Die Exzenter 7 und 7' sind somit über die Zahnräder 17 und 18 und die Synchronwelle 16 miteinander gekoppelt, insbesondere drehfest miteinander gekoppelt, sodass die
Exzenter 7 und 7' gleichzeitig beziehungsweise synchron um die Exzenterdrehachse 8 relativ zu den Hubzapfen 6 und 6' gedreht werden, wenn die Stellwelle 9 mittels des Stellglieds 10 um die Stellwellendrehachse 1 1 , insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2, gedreht wird. Die Stellwelle 9 ist somit eine zusätzlich zur Synchronwelle 16 vorgesehene Synchronwelle, an die das an dem auch als Kurbelwellenende bezeichneten Ende 13 angeordneten Stellglied 10, insbesondere zumindest mittelbar, angebunden ist.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Stellwelle 9 in der Mitte des Grundlagerzapfens 3" verläuft und dabei den Grundlagerzapfen 3" in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 vollständig durchdringt. Dies bedeutet, dass die Stellwelle 9 in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 beidenends beziehungsweise beidseitig aus dem Grundlagerzapfen 3" herausragt beziehungsweise diesen überragt. Dabei ist der Grundlagerzapfen 3" der in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 letzte Grundlagerzapfen der Kurbelwelle 2, insbesondere auf Seiten des Endes 13. An dem dem Ende 13 in axialer Richtung der Kurbelwelle 2 gegenüberliegenden Ende 19 der Kurbelwelle 2 weist diese den Grundlagerzapfen 3 auf. Die Synchronwelle 16 ist dabei in der Mitte des Grundlagerzapfens 3' angeordnet und durchdringt diesen in axialer Richtung der
Kurbelwelle 2 vollständig. Hierdurch kann eine übermäßige Schwächung der Kurbelwelle 2 vermieden werden.
Aus Fig. 1 ist ferner besonders gut erkennbar, dass das Stellglied 10 koaxial zur
Kurbelwelle 2 angeordnet und dabei um eine Drehachse 20, insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2 und/oder relativ zu dem Kurbelgehäuse, drehbar ist. Dabei fällt die
Drehachse 20 des Stellglieds 10 mit der Kurbelwellendrehachse 4 zusammen, wobei die Drehachse 20 des Stellglieds 10 auch als Stellglieddrehachse bezeichnet wird. Insgesamt ist erkennbar, dass die Kurbelwellendrehachse 4, die Stellwellendrehachse 1 1 und die Drehachse 20 des Stellglieds 10 zusammenfallen. Zum Einstellen des
Verdichtungsverhältnisses und somit zum Drehen der Exzenter 7 und 7' wird das
Stellglied 10 um die Drehachse 20 (Stellglieddrehachse) gedreht, insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2 und/oder relativ zum Kurbelgehäuse.
Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist das Stellglied als nicht-rotierendes, drehbares Stellglied ausgebildet, welches zwar um die Drehachse 20 drehbar ist beziehungsweise gedreht wird, um das Verdichtungsverhältnis zu verändern, jedoch unterbleibt eine Drehung des Stellglieds 10 um die Drehachse 20, während sich die Kurbelwelle 2 um die Kurbelwellendrehachse 4 dreht und das Verdichtungsverhältnis konstant bleibt beziehungsweise eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt. Somit dreht sich beispielsweise das Stellglied 10 nur zum Drehen der Exzenter 7 und 7', das heißt nur zum Verstellen des Verdichtungsverhältnisses um die Drehachse 20. Bei der Ausgestaltung des Stellglieds 10 als nicht-rotierendes Stellglied können vorteilhafte, korrekte Relativdrehzahlen gesichert werden, und das Stellglied 10 befindet sich bei konstantem Verdichtungsverhältnis in Ruhe.
Ferner ist bei der ersten Ausführungsform das Stellglied 10 als Hohlrad 21 eines
Planetengetriebes 22 ausgebildet. Das Planetengetriebe 22 umfasst dabei das Hohlrad 21 (Stellglied 10), ein Sonnenrad 23, einen auch als Steg bezeichneten Planetenträger 24 und wenigstens ein oder mehrere, mit dem Sonnenrad 23 und mit dem Hohlrad 21 kämmende Planetenräder 25, welche drehbar an dem Planetenträger 24 gelagert sind. Das Hohlrad 21 weist dabei eine erste Verzahnung in Form einer Innenverzahnung 26 auf, welche mit den Planetenrädern 25 kämmt. Dabei ist der Planetenträger 24 kurbelwellenfest ausgebildet, das heißt drehfest mit der Kurbelwelle 2 verbunden. Das Sonnenrad 23 ist drehfest mit der Stellwelle 9 verbunden, sodass durch Drehen des Sonnenrads 23 um die Drehachse 20 die Stellwelle 9 und somit das Zahnrad 15 um die Drehachse 20 beziehungsweise um die Stellwellendrehachse 1 1 , insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2 und/oder relativ zum Kurbelgehäuse, gedreht werden. Somit wird zum Verstellung des Verdichtungsverhältnisses das Sonnenrad 23 um die Drehachse 20 gedreht. Hierzu wird wiederum das Hohlrad 21 um die Drehachse 20 gedreht.
Um das Hohlrad 21 um die Drehachse 20 zu drehen, ist ein Antrieb 27 vorgesehen, mittels welchem das Hohlrad 21 antreibbar und dadurch um die Drehachse 20 drehbar ist. Der Antrieb 27 ist bei der in Fig. 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform als
Schneckentrieb ausgebildet, welcher eine sogenannte Schnecke 28 aufweist. Die
Schnecke 28 ist um eine Schneckendrehachse 29 relativ zu dem Kurbelgehäuse und insbesondere relativ zur Kurbelwelle 2 drehbar, wobei die Schneckendrehachse 29 senkrecht zu einer gedachten Ebene verläuft, und wobei die Drehachse 20 in der gedachten Ebene liegt oder parallel zu der gedachten Ebene verläuft. Der Schneckentrieb umfasst ferner ein Schneckenrad 30, welches mit der Schnecke 28 kämmt und dadurch um die Drehachse 20 drehbar ist, dass die Schnecke 28 um die Schneckendrehachse 29 gedreht wird. Dabei ist aus Fig. 1 erkennbar, dass das Schneckenrad 30 durch das Hohlrad 21 gebildet ist. Hierzu weist beispielsweise das Hohlrad 21 eine zweite
Verzahnung in Form einer Außenverzahnung 31 auf, welche beispielsweise als
Schrägverzahnung ausgebildet ist. Die Schnecke 28 kämmt dabei mit der
Außenverzahnung 31 beziehungsweise greift in die Außenverzahnung 31 ein, sodass - wie von Schneckentrieben beziehungsweise Schneckengetrieben allgemein bekannt ist - das Schneckenrad 30 beziehungsweise das Hohlrad 21 um die Drehachse 20 gedreht wird, wenn die Schnecke 28 um die Schneckendrehachse 29 gedreht wird. Dies ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 32 veranschaulicht.
Zum Antreiben und somit Drehen der Schnecke 28 um die Schneckendrehachse 29 ist beispielsweise ein in den Fig. nicht erkennbarer Motor vorgesehen, welcher
beispielsweise als Elektromotor ausgebildet ist. Die Verwendung des Schneckentriebs ist insofern vorteilhaft, als der Schneckentrieb Selbsthemmung aufweist beziehungsweise dann, wenn die Schnecke 28 nicht aktiv mittels des Motors um die Schneckendrehachse 29 gedreht wird, in Selbsthemmung geht. Hierdurch muss bei konstantem
Verdichtungsverhältnis das Hohlrad 21 nicht durch zusätzliche und separate Aktoren beziehungsweise Bremsen gegen eine unerwünschte Drehung um die Drehachse 20 mittels des Schneckentriebs gesichert werde, sodass eine unerwünschte Veränderung des Verdichtungsverhältnisses durch die Selbsthemmung des Schneckentriebs und somit besonders kostengünstig vermieden werden kann. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Kurbeltriebs 1 . Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass das Stellglied 10 nicht als drehbares, nicht-rotierendes Stellglied, sondern als drehbares, rotierendes Stellglied ausgebildet ist, was in Fig. 2 durch einen Pfeil 33 veranschaulicht ist. Unter dem drehbaren, rotierenden Stellglied 10 ist zu verstehen, dass sich das Stellglied, insbesondere in einem festen Drehzahlverhältnis zur Kurbelwelle 2, permanent um die Drehachse 20 um die Kurbelwelle 2 mitdreht, während sich die Kurbelwelle 2 um ihre Kurbelwellendrehachse 4 dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt. Ferner unterbleibt dabei beispielsweise eine Relativdrehung zwischen dem Stellglied 10 und der Kurbelwelle 2. Um das Verdichtungsverhältnis zu verändern, wird das Stellglied 10 um die Drehachse 20 relativ zur Kurbelwelle 2 verdreht. Bleibt jedoch das Verdichtungsverhältnis konstant, so dreht sich das Stellglied 10 mit der Kurbelwelle 2 um die Drehachse 20 mit. Hierdurch ergeben sich vielfältige Steuerungsmöglichkeiten, wobei jedoch jeweilige, eingestellte Drehzahlverhältnisse mit dem Gesamtmechanismus insbesondere im Hinblick auf Gleitlager verträglich sein sollten.
Bezugszeichenliste
Kurbeltrieb
Kurbelwelle
, 3', 3" Grundlagerzapfen
Kurbelwellendrehachse
Pfeil
, 6' Hubzapfen
, 7' Exzenter
Exzenterdrehachse
Stellwelle
0 Stellglied
1 Stellwellendrehachse2, 12' Außenverzahnung3 Ende
4 Kurbelwange
5 Zahnrad
6 Synchronwelle
7 Zahnrad
8 Zahnrad
9 Ende
0 Drehachse
1 Hohlrad
2 Planetengetriebe
3 Sonnenrad
4 Planetenträger
5 Planetenrad
6 Innenverzahnung7 Antrieb
8 Schnecke
9 Schneckendrehachse0 Schneckenrad
1 Außenverzahnung2 Doppelpfeil
3 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Kurbeltrieb (1 ) für eine Hubkolbenmaschine, mit einer Kurbelwelle (2), welche wenigstens einen Hubzapfen (6) aufweist, mit zumindest einem drehbar auf dem Hubzapfen (6) angeordneten Exzenter (7), unter dessen Vermittlung an dem Hubzapfen (6) wenigstens ein Pleuel drehbar zu lagern ist, über welches ein translatorisch bewegbar in einem ein variables Verdichtungsverhältnis
aufweisenden Zylinder der Hubkolbenmaschine anordenbarer Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle (2) koppelbar ist, mit wenigstens einer koaxial zur Kurbelwelle (2) angeordneten Stellwelle (9), über welche durch Antreiben der Stellwelle (9) der Exzenter (7) relativ zu dem Hubzapfen (6) verdrehbar ist, wodurch das
Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar ist, und mit einem Stellglied (10), mittels welchem die Stellwelle (9) antreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellglied (10) an einem Ende (13) der Kurbelwelle (2) angeordnet ist und sich in axialer Richtung der Kurbelwelle (2) an diese anschließt.
2. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stellwelle (9) wenigstens einen Grundlagerzapfen (3") der Kurbelwelle (2) in axialer Richtung der Kurbelwelle (2) vollständig durchdringt.
3. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Grundlagerzapfen (3") der in axialer Richtung der Kurbelwelle (2) letzte Grundlagerzapfen (3") der Kurbelwelle (2) ist.
4. Kurbeltrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellglied (10) koaxial zur Kurbelwelle (2) angeordnet ist.
5. Kurbeltrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Antreiben der Stellwelle (9) das Stellglied (10) um eine Drehachse (20), insbesondere relativ zur Kurbelwelle (2), drehbar ist.
6. Kurbeltrieb (1 ) nach den Ansprüchen 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehachse (20) des Stellglieds (10) mit einer Kurbelwellendrehachse (4) zusammenfällt, um welche die Kurbelwelle (2) während eines Betriebs der
Hubkolbenmaschine, insbesondere relativ zu einem Kurbelgehäuse, drehbar ist.
7. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich das Stellglied (10) permanent um die Drehachse (20) mit der Kurbelwelle (2) mitdreht, während sich die Kurbelwelle (2) um ihre Kurbelwellendrehachse (4) dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt.
8. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich das Stellglied (10) in einem festen Drehzahlverhältnis zur Kurbelwelle (2) permanent um die Drehachse (20) mit der Kurbelwelle (2) mitdreht, während sich die Kurbelwelle (2) um ihre Kurbelwellendrehachse (4) dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt.
9. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Drehung des Stellglieds (10) um die Drehachse (20) unterbleibt, während sich die Kurbelwelle (2) um ihre Kurbelwellendrehachse (4) dreht und eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses unterbleibt.
10. Kurbeltrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellglied (10) als Hohlrad (21 ) eines Planetengetriebes (22) ausgebildet ist, welches das Hohlrad (21 ), ein Sonnenrad (23), einen Planetenträger (24) und wenigstens ein mit dem Sonnenrad (23) und mit dem Hohlrad (21 ) kämmendes und drehbar an dem Planetenträger (24) gelagertes Planetenrad (25) aufweist.
1 1 . Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträger (24) drehfest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist.
12. Kurbeltrieb (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sonnenrad (23) drehfest mit der Stellwelle (9) verbunden ist.
13. Kurbeltrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Schneckentrieb (27) vorgesehen ist, mittels welchem das Hohlrad (21 ) antreibbar und dadurch drehbar ist, wodurch die Stellwelle (9) antreibbar ist.
14. Hubkolbenmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ein variables Verdichtungsverhältnis aufweisenden Zylinder, mit einem Kurbelgehäuse und mit einem Kurbeltrieb (1 ), welcher aufweist:
- wenigstens einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben;
- wenigstens ein gelenkig mit dem Kolben gekoppeltes Pleuel;
- eine Kurbelwelle (2) mit wenigstens einem Hubzapfen (6) und mit wenigstens einem Grundlagerzapfen (3), über welchen die Kurbelwelle (2) an dem
Kurbelgehäuse um eine Kurbelwellendrehachse (4) relativ zu dem
Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist;
- zumindest einen drehbar auf dem Hubzapfen (6) angeordneten Exzenter (7), unter dessen Vermittlung das Pleuel an dem Hubzapfen (6) drehbar gelagert ist, wodurch der Kolben gelenkig mit der Kurbelwelle (2) gekoppelt ist;
- wenigstens eine koaxial zur Kurbelwelle (2) angeordnete Stellwelle (9), über welche durch Antreiben der Stellwelle (9) der Exzenter (7) relativ zu dem
Hubzapfen (6) verdrehbar ist, wodurch das Verdichtungsverhältnis des Zylinders einstellbar ist; und
- ein Stellglied (10), mittels welchem die Stellwelle (9) antreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellglied (10) an einem Ende (13) der Kurbelwelle (2) angeordnet ist und sich in axialer Richtung der Kurbelwelle (2) an diese anschließt.
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