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WO2011107130A1 - Method for operating a reciprocating piston engine - Google Patents

Method for operating a reciprocating piston engine Download PDF

Info

Publication number
WO2011107130A1
WO2011107130A1 PCT/EP2010/007363 EP2010007363W WO2011107130A1 WO 2011107130 A1 WO2011107130 A1 WO 2011107130A1 EP 2010007363 W EP2010007363 W EP 2010007363W WO 2011107130 A1 WO2011107130 A1 WO 2011107130A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lever
reciprocating engine
lever element
adjusting device
compression ratio
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/007363
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tlimann RÖMHELD
Michael Wagenplast
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2011107130A1 publication Critical patent/WO2011107130A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a reciprocating engine specified in the preamble of claim 1. Art and a method for operating a reciprocating engine specified in the preamble of claim 15 Art.
  • WO 2007/092168 A2 discloses an internal combustion engine with an adjustable compression ratio. To set the compression ratio is a
  • crankshaft of the internal combustion engine mounted on an eccentric carrier, whereby the position of the axis of rotation of the crankshaft in a crankcase of the
  • the eccentric carrier is actuated via a fork of a hydraulic actuator.
  • This internal combustion engine has further potential for representing efficient operation.
  • Transmitter provided whose movement is manipulated by a control lever, with the aim of ensuring a controllable movement of the piston, in particular to allow a variation of the compression ratio.
  • Reciprocating internal combustion engine has potential for representing even more efficient operation.
  • US 2007/0150164 A1 discloses an internal combustion engine with a variable compression ratio and a method for operating such
  • An internal combustion engine which is adapted to be operated with one of a plurality of compression ratios selectable compression ratio. This combustion engine also has further potential for making its operation more efficient.
  • a reciprocating internal combustion engine which also has a device for adjusting the compression ratio during operation.
  • This internal combustion engine has as a connection between the piston and the crankshaft on a rack which rolls with its teeth on a gear or toothed segment, which in turn with its teeth on a
  • Rolling control rack and is rotatably mounted on a mounted on the crankshaft connecting rod.
  • the control rack is slidably mounted in the housing of the internal combustion engine in its longitudinal direction, so that by moving the
  • Control rack in the longitudinal direction the compression ratio can be changed.
  • the displacement of the control rack can be obtained, for example, hydraulically.
  • the high gas and mass forces of the reciprocating internal combustion engine require a very robust toothing and can expect a strong noise and lack of durability.
  • An inventive method for operating a reciprocating engine in which at least one bearing on a crank pin of a crankshaft and with a corresponding connecting rod connected lever element by means of a
  • corresponding adjusting device for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the crank pin, wherein the lever element is articulated on the one hand to the connecting rod and on the other hand with the adjusting device, characterized in that the
  • Lever element is adjusted by an at least substantially translational movement of the adjusting device between the at least two rotational positions and that the adjusting device at least indirectly to a crankcase of the
  • Reciprocating piston pivotally supported about a pivot axis.
  • the adjustment of at least two mutually different compression ratios by adjusting the lever element between at least two rotational positions as a result of rotation of the lever member relative to the crank pin around it by means of the adjusting device allows the representation of a very efficient operation of
  • the inventive method allows a compression ratio of a corresponding to the crank pin and the lever member of the cylinder
  • the inventive method has the advantage that a
  • Reciprocating machine thereby has a low number of parts and thus low costs and low weight and low space requirement, which also favors the efficient operation.
  • At least one detection device of the reciprocating engine which is, for example, a knock sensor, which is associated with the corresponding and corresponding to the lever element working space.
  • the signal characterizing the combustion is detected by means of at least one pressure sensor of the reciprocating piston engine associated with the lever element or the corresponding working space, whereby a
  • the inventive method thus provides additional degrees of freedom for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine, in particular for
  • lever element in response to a temperature and / or pressure of the lever element associated working space of the
  • Adjust reciprocating piston engine In the working space does not have to necessarily a combustion happen, so the corresponding work space does not necessarily have to be operated fired. It is also possible that, for example due to a fuel cut no combustion takes place, but it is nevertheless extremely advantageous, even in such operating conditions, for example in a push operation to adjust the corresponding compression ratio to the temperature and / or pressure of or in the work space to the fuel consumption to lower the reciprocating engine and their emissions. In overrun mode, this means that by adjusting the
  • a compression work of the non-fired working space can be adjusted, so as to set, for example, an engine braking effect or corresponding losses of the reciprocating engine. Furthermore, it is possible to operate one of the workrooms unfired, while another working space is operated to maintain, for example, an operating temperature of the reciprocating engine associated exhaust aftertreatment device, in particular a catalyst, resulting in a maintenance of a purification of exhaust gas of the reciprocating engine and thus low exhaust gas values leads, in particular in an adjoining the thrust operation, fired operation of all work spaces.
  • the inventive method also allows a workspace-selective
  • Fuel consumption At the same time, it is possible to introduce fuel into at least one further working space, for example to inject it, by a certain amount
  • Exhaust after-treatment devices maintain, or increase or adjust.
  • the compression ratio is reduced by adjusting the lever element. For example, if a working space cooled by a corresponding cooling device worse, so it has a higher temperature, the compression ratio for this work space can be reduced to bring this working space to a best point to represent a very efficient operation of the working space and thus the entire reciprocating engine.
  • the temperature of the working space can also refer to a temperature of a component forming the working space.
  • the temperature in or of the working space can also refer to the temperature prevailing in the working space and detected by means of a detection device.
  • lever element is set as a function of a power stroke of a piston of the reciprocating piston engine assigned to the lever element, this means
  • Compression ratio makes it possible to adjust the respective lever element in a favorable operating point, operating range, operating cycle or the like independently and optionally with a time delay.
  • the lever element is set to adjust the compression ratio when one of the
  • Actuator on the lever member for adjusting the lever member to be applied actuating force causes the same movement of the lever member, as one of the connected to the lever member connecting rod to the lever element force applied.
  • This force applied by the connecting rod to the lever element for example due to combustion processes in the working space, in particular the cylinder,
  • Lever element and further applied to the adjusting device wherein this force is detected for example by means of a detection device.
  • the force applied by the connecting rod to the lever element of the force of the adjusting device which is used up on the lever element, supported or possibly amplified.
  • the adjusting device must apply only small actuating forces in order to adjust the lever element, since to be set by the adjusting device rotational position of the lever member and a
  • the compression ratio is increased by adjusting the lever element by means of the adjusting device when a tensile force is applied by the connecting rod to the lever element. Furthermore, advantageously, the compression ratio is reduced by adjusting the lever element when moving from the connecting rod to the lever element.
  • Lever element is applied a compressive force.
  • Lever element in the setting of a rotational position rotates, in the longitudinal extent of the lever member between the force applied by the connecting rod to the lever member and the force applied by the actuator to the lever element actuating force, it is advantageous if a pressure force is exerted on the lever element of the adjusting device when a tensile force is applied to the lever element from the connecting rod and vice versa. This is extremely advantageous if these balance of power present and cause the desired adjustment of the lever member to adjust the desired compression ratio. Nevertheless, it is possible by means of the adjusting device to apply a force to the lever element, which counteracts the force applied by the connecting rod to the lever element. This is the case, for example, if the desire exists, a certain rotational position of the
  • Lever element in a direction of rotation would cause which of the desired
  • the lever element is adjusted in response to a load of the reciprocating engine, which creates a further degree of freedom to represent a very efficient operation and thus to reduce fuel consumption and thus the C0 2 emissions of the reciprocating engine.
  • a particularly precise, efficient and cost-effective adjustment of the lever element is realized in that the lever element is adjusted for example via a threaded spindle of the adjusting device and / or by a hydraulic actuation of the adjusting device.
  • the adjusting device has, for example, a cylinder with at least one working space in which a piston is axially displaceably received relative to the cylinder and connected to a rod, wherein the working space, for example, divided by the piston into two acted upon by a working medium and having a respective volume control spaces is.
  • the invention also includes a method for operating a reciprocating piston engine, in which at least one lever element mounted on a crankpin of a crankshaft and connected to a corresponding connecting rod by means of a
  • corresponding adjusting device for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the crank pin, wherein the lever element is articulated on the one hand to the connecting rod and on the other hand with the adjusting device.
  • Rotary positions is adjusted relative to the respective crank pin and that the actuator is at least indirectly pivotally supported on a crankcase of the reciprocating engine about a pivot axis.
  • Advantageous embodiments of the second aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the first aspect of the invention and vice versa.
  • the method of the second aspect of the invention also enables the representation of a very efficient and thus
  • This shutdown means stopping the fuel supply in at least one working space, it being possible to terminate the fuel supply in at least one working space, while further introduced in at least one other working space of the reciprocating engine fuel, in particular injected.
  • FIG. 1 is a perspective and partially sectioned view of a crank mechanism of a reciprocating engine with a crankshaft with four crank pins, on each of which a connected with a corresponding connecting rod lever member is mounted, each of the lever elements is assigned a hydraulically actuated and a translational movement executable actuator, by means of which the respective lever element for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the respective crank pin;
  • Fig. 2 is a perspective and partially sectioned view of a with a
  • Fig. 3 is another perspective view of the conrod and the
  • Fig. 4 is a partially sectioned plan view of the conrod and the
  • Fig. 5 is a sectional view of an adjusting device according to the preceding
  • FIG. 6 shows five longitudinal sectional views of the adjusting device according to FIG. 5 in FIG.
  • the crankshaft 12 has four crank pins 14, on each of which a lever element 6 is mounted, so that the lever elements 16 can rotate relative to the respective crank pins 14.
  • the lever elements 16 are each pivotally connected to a connecting rod 18 and designed as a transverse lever, which extend transversely to the axis of rotation of the crankshaft 12.
  • the connecting rods 18 in turn each have a connecting rod 22, via which the respective connecting rod 22 with a piston of the reciprocating piston displaceably arranged in a cylinder of the reciprocating engine is connectable.
  • the pistons of the reciprocating engine due to gas expansions by combustion of a fuel-air mixture in the respective cylinder through translational movements, which transmitted via the connecting rods 18 and the lever members 16 on the crank pin 14 and on to the crankshaft 12 and in a rotational movement of the crankshaft 12 are converted, so that the crankshaft 12 according to a direction arrow 20 rotates about its axis of rotation.
  • each actuating element 24 is associated with each lever element 16, which is connected in an articulated manner to the respective lever element 16.
  • the lever elements 16 By means of the adjusting devices 24, the lever elements 16 between at least two rotational positions relative to the respective crank pin 14 rotatable about this. This causes an adjustment of a final volume, which is also referred to as compression volume, in the respective cylinder at top dead center of the respective piston, since the rotational position of the lever elements 16 relative to the respective crank pin 14 affects the translational position of the bottom and top dead center of the piston in the cylinder , An enlargement of the
  • Compression volume leads to a reduction of the compression ratio and / or vice versa.
  • the adjusting devices 24 perform a translational movement, which causes a rotation of the respective lever member 16 relative to the respective crank pin 14 about this.
  • the function of the actuators 24 is based on a
  • FIGS. 2 to 5 show the adjusting device 24, which has a working space 26
  • Hydraulic cylinder 28 includes. In the hydraulic cylinder 28 and its working space 26, a displaceable piston 30 is arranged, which is fixedly connected to a push rod 32.
  • the piston 30 divides the working space 28 into a first, in the Fig. 2 upper control chamber 34 and a lower, in Fig. 2, the second control chamber 36, wherein the control chambers 34 and 36 have a respective volume, which with a working medium in the form of Lubricating oil of the reciprocating engine can be acted upon.
  • the piston 30 and thus the push rod 32 is in a first end position in which the volume of the control chamber 34 is minimal and the volume of the control chamber 36 is maximum. In this case, the volume of the control chamber 36 is filled with the lubricating oil, while the control chamber 34 at least almost no
  • Adjusting device 24 moved out of the first end position shown in FIG. 2 and the piston 30 are moved in the direction of a surface 38. This means that the volume of the control chamber 36 has to be reduced and the volume of the control chamber 34 has to be increased. For this purpose, the lubricating oil has to be removed from the control chamber 36 and lubricating oil introduced into the control chamber 34.
  • channels 40, 42, 44 and 46 are provided through which the lubricating oil can flow.
  • the channels 40, 42 and 44 are releasable and closable by corresponding control edges 48, 50 and 52 of a partially received in the push rod 32 control piston 54.
  • further lubricating oil via the channel 46 in the Flow control chamber 34, which lubricating oil via a shaft 62 can be fed.
  • the channel 46 is connected to a lubricating oil supply of the reciprocating engine and ensures the supply of the adjusting device 24 with sufficient working fluid in the form of lubricating oil.
  • Corresponding control valves in the form of check valves 56, 58 and 60 prevent an undesirable flow of lubricating oil.
  • the adjusting device 24 can in particular by using the check valves 56, 58 and 60 additional means for pressure enhancement of the lubricant, ie
  • Control chambers 34 and / or 36 pumps are controlled by Control chambers 34 and / or 36 pumps.
  • the adjusting device 24 performs a translational movement, it has the further advantage that it has only a small space requirement while achieving a very precise adjustment of the compression ratio, whereby the reciprocating engine can be adapted very precisely to different operating points and thus a very efficient Operation possible.
  • crank mechanism 10 and thus the reciprocating engine further have the advantage that the lever elements 16 can be adjusted independently of one another by the adjusting devices 24, as a result of which
  • Compression ratio of each cylinder is selectively adjustable.
  • the adjusting device 24 perform movements of the lever member 16 and movements of the reciprocating engine with and possibly compensate, it is pivotally held about the rotatably supported on a crankcase of the reciprocating engine shaft 62 and thus pivotally and indirectly supported on the crankcase.
  • the shaft 62 is fixed inter alia by fasteners 80.
  • Fig. 3 illustrates the operation of the control piston 54 for adjusting the
  • the adjusting device 24 comprises a pin 64 which penetrates the rotatably fixed to the crankcase shaft 62 and is connected to a substantially U-shaped actuating member 66.
  • the shaft 62 penetrating through a corresponding bore 64 and the substantially U-shaped actuating element 66 are integrally formed with each other and by means of an actuator, not shown, magnetically translatable in the direction of movement of the push rod 32 movable. If the actuator 66 via the pin 64 in
  • Control piston 54 against a spring force of a hand on the control piston 54 and on the other hand on the push rod 32 supported spring element 68 in the
  • Control chambers 34 and / or 36 can flow in or out.
  • a reverse actuation of the control piston 54 takes place, for example, in that the actuating element 66 and the pin 64 are switched powerless, whereby the Spring element 68 can push the control piston 54 in the direction of the actuating element 66, whereupon the actuating element 66 and the pin 64 move away from the push rod 32.
  • the control edges 48, 50 and 52, the channels 40, 42 and 44 free and the push rod 32 moves in the same direction in the other direction.
  • Compression ratio of the reciprocating engine only a specification of a desired position of the control piston 54 must be done via a specification of a desired position of the actuating element 66 and the pin 64 and the adjusting device 24 then adjusts automatically until the flow of the lubricating oil is interrupted. An additional operation of the control piston 54 to terminate the adjustment of the actuator 24 is not required. Furthermore, this means that any leaks due to wear, as it can occur over a very long lifetime, is quasi self-compensated by the adjusting device 24. It is merely an adaptation of the specification of the desired position of the control piston 54 and the actuating element 66 and the pin 64 needed. If appropriate, this adaptation can take place via a simple comparison of predetermined desired values with actual values detected by means of detection devices. This ensures a very precise adjustment of the compression ratio over a very long service life of the reciprocating engine and thus the representation of a very efficient and fuel-efficient operation derselbigen.
  • the actuating element 66 and the control piston 54 are not firmly connected to each other but act via a
  • arcuate surface 70 of the actuating element 66 together.
  • the center of the arcuate surface is at least substantially on the pivot axis of the adjusting device 24, which coincides with the central axis of symmetry of the shaft 62.
  • the arcuate surface 70 ensures a constant stroke and thus a constant movement of the control piston 54 even during a movement or at a
  • Control piston 54 carries out this pivoting movement while the actuator 66 as described rotatably.
  • the control piston 54 has a rounded head which abuts the arcuate surface 70 and can slide along it with little friction.
  • the cylinder 28 has a slot in which the actuating element 66 is arranged.
  • the cylinder 28 comprises three parts 74, 76 and 78, the part 74 being connected to the part 76.
  • the part 78 is also connected to the part 76 and is partially received in the part 76 and limited on the one hand the working space 26th
  • Fig. 6 shows the adjusting device 24 in five different from each other
  • Adjustment device 24 ⁇ 14 amounts. It can be seen that now a particularly large amount of lubricating oil is received in the control chamber 34, while the control chamber 36 contains almost no more lubricating oil.
  • the other reference numerals have been omitted in FIG. 6, the analogous to the adjusting device 24 according to the preceding figures being analogous to the adjusting device 24 according to FIG.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a reciprocating piston engine, wherein at least one lever element (16), which is supported on a crank pin (14) of a crankshaft (12) and which is connected to a corresponding connecting rod (18), is adjusted relative to the crank pin (14) between at least two pivot positions by means of a corresponding adjusting device (24) in order to set the compression ratio of the reciprocating piston engine, wherein the lever element (16) is adjusted between the at least two pivot positions by an at least substantially translational motion of the adjusting device (24), and to a method for operating a reciprocating piston engine, wherein at least one lever element (16), which is supported on a crank pin (14) of a crankshaft (12) and which is connected to a corresponding connecting rod (18), is adjusted relative to the crank pin (14) between at least two pivot positions by means of a corresponding adjusting device (24) in order to set the compression ratio of the reciprocating piston engine, in particular according to one of the preceding claims, wherein a plurality of lever elements (16), which are supported on a respective crank pin (14) and which are connected to a corresponding connecting rod (18), are adjusted independently of each other relative to the respective crank pin (14) between at least two pivot positions by means of an associated adjusting device (24) in order to set the compression ratio of the reciprocating piston engine.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine  Method for operating a reciprocating piston engine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 15 angegebenen Art. The invention relates to a method for operating a reciprocating engine specified in the preamble of claim 1. Art and a method for operating a reciprocating engine specified in the preamble of claim 15 Art.
Die WO 2007/092168 A2 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis. Zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses ist eine WO 2007/092168 A2 discloses an internal combustion engine with an adjustable compression ratio. To set the compression ratio is a
Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an einem exzentrischen Träger gelagert, wodurch die Position der Drehachse der Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse des Crankshaft of the internal combustion engine mounted on an eccentric carrier, whereby the position of the axis of rotation of the crankshaft in a crankcase of the
Verbrennungsmotors eingestellt werden kann. Der exzentrische Träger ist dabei über eine Gabel von einem hydraulischen Aktuator betätigbar. Dieser Verbrennungsmotor weist weiteres Potenzial zur Darstellung eines effizienten Betriebs auf. Internal combustion engine can be adjusted. The eccentric carrier is actuated via a fork of a hydraulic actuator. This internal combustion engine has further potential for representing efficient operation.
Aus der WO 02/12694 A1 ist eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinder verschieblich angeordneten Kolben bekannt, der mit einem Pleuel gelenkig gekoppelt ist und dessen Bewegung auf eine Kurbel einer Kurbelwelle der Hubkolben- Brennkraftmaschine übertragbar ist. Zwischen dem Pleuel und der Kurbel ist ein From WO 02/12694 A1 a reciprocating internal combustion engine with a displaceably arranged in a cylinder piston is known, which is pivotally coupled to a connecting rod and whose movement is transferable to a crank of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine. Between the connecting rod and the crank is a
Übertragungsglied vorgesehen, dessen Bewegung über einen Steuerhebel manipulierbar ist, mit dem Ziel, eine steuerbare Bewegung des Kolbens zu gewährleisten, insbesondere um eine Variierung des Verdichtungsverhältnisses zu ermöglichen. Auch diese Transmitter provided whose movement is manipulated by a control lever, with the aim of ensuring a controllable movement of the piston, in particular to allow a variation of the compression ratio. These too
Hubkolben-Brennkraftmaschine weist Potenzial zur Darstellung eines noch effizienteren Betriebs auf. Reciprocating internal combustion engine has potential for representing even more efficient operation.
Die US 2007/0150164 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnis sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen US 2007/0150164 A1 discloses an internal combustion engine with a variable compression ratio and a method for operating such
Verbrennungsmotors, welcher dazu ausgelegt ist, mit einem aus einer Mehrzahl von Verdichtungsverhältnissen auswählbaren Verdichtungsverhältnis betrieben zu werden. Auch dieser Verbrennungsmotor weist weiteres Potenzial auf, dessen Betrieb effizienter zu gestalten. An internal combustion engine, which is adapted to be operated with one of a plurality of compression ratios selectable compression ratio. This combustion engine also has further potential for making its operation more efficient.
Weiterhin ist aus der DE 698 04 297 T2 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine bekannt, die ebenfalls eine Vorrichtung zum Verstellen des Verdichtungsverhältnisses während des Betriebs aufweist. Diese Brennkraftmaschine weist als Verbindung zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle eine Zahnstange auf, die mit ihrer Verzahnung auf einem Zahnrad oder Zahnsegment abrollt, das seinerseits mit seiner Verzahnung auf einer Furthermore, from DE 698 04 297 T2 a reciprocating internal combustion engine is known, which also has a device for adjusting the compression ratio during operation. This internal combustion engine has as a connection between the piston and the crankshaft on a rack which rolls with its teeth on a gear or toothed segment, which in turn with its teeth on a
Steuerzahnstange abrollt und auf einer auf der Kurbelwelle gelagerten Pleuelstange drehbar gelagert ist. Die Steuerzahnstange ist im Gehäuse der Brennkraftmaschine in ihrer Längsrichtung verschieblich gelagert, so dass durch das Verschieben der Rolling control rack and is rotatably mounted on a mounted on the crankshaft connecting rod. The control rack is slidably mounted in the housing of the internal combustion engine in its longitudinal direction, so that by moving the
Steuerzahnstange in Längsrichtung das Verdichtungsverhältnis verändert werden kann. Die Verschiebung der Steuerzahnstange kann beispielsweise hydraulisch erwirkt werden. Die hohen Gas- und Massenkräfte der Hubkolben-Brennkraftmaschine erfordern eine überaus robuste Verzahnung und lassen eine starke Geräuschentwicklung und mangelnde Dauerhaltbarkeit erwarten. Control rack in the longitudinal direction, the compression ratio can be changed. The displacement of the control rack can be obtained, for example, hydraulically. The high gas and mass forces of the reciprocating internal combustion engine require a very robust toothing and can expect a strong noise and lack of durability.
Die DE 601 29 392 T2 offenbart ebenfalls eine Hubkolbenmaschine mit variabler DE 601 29 392 T2 also discloses a reciprocating engine with variable
Verdichtung, bei der ein Hebelelement zwischen Pleuelstange und Kurbelwelle angeordnet ist. Dieses Hebelelement wird jedoch über ein auf einer Exzenterwelle gelagertes Steuerglied verstellt. Die Exzenterwelle ihrerseits wird durch einen Compression, in which a lever element between the connecting rod and crankshaft is arranged. However, this lever element is adjusted via a control element mounted on an eccentric shaft. The eccentric shaft in turn is by a
gehäusefesten Aktuator verdreht. housing-fixed actuator twisted.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine bereitzustellen, welches einen effizienten Betrieb der It is therefore an object of the present invention to provide a method for operating a reciprocating engine, which efficient operation of the
Hubkolbenmaschine ermöglicht. Reciprocating engine allows.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a method for operating a reciprocating piston engine having the features of patent claim 1 and by a method for operating a reciprocating piston engine having the features of patent claim 15. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine, bei welchem mindestens ein an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle gelagertes und mit einem korrespondierenden Pleuel verbundenes Hebelelement mittels einer An inventive method for operating a reciprocating engine, in which at least one bearing on a crank pin of a crankshaft and with a corresponding connecting rod connected lever element by means of a
korrespondierenden Stelleinrichtung zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem Hubzapfen eingestellt wird, wobei das Hebelelement einerseits mit dem Pleuel und andererseits mit der Stelleinrichtung gelenkig verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das corresponding adjusting device for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the crank pin, wherein the lever element is articulated on the one hand to the connecting rod and on the other hand with the adjusting device, characterized in that the
Hebelelement durch eine zumindest im Wesentlichen translatorische Bewegung der Stelleinrichtung zwischen den zumindest zwei Drehstellungen eingestellt wird und dass sich die Stelleinrichtung zumindest mittelbar an einem Kurbelgehäuse der Lever element is adjusted by an at least substantially translational movement of the adjusting device between the at least two rotational positions and that the adjusting device at least indirectly to a crankcase of the
Hubkolbenmaschine um eine Schwenkachse schwenkbar abstützt. Die Einstellung zumindest zweier voneinander unterschiedlicher Verdichtungsverhältnisse durch das Einstellen des Hebelelements zwischen zumindest zwei Drehstellungen infolge einer Drehung des Hebelelements relativ zu dem Hubzapfen um diesen herum mittels der Stelleinrichtung ermöglicht die Darstellung eines sehr effizienten Betriebs der Reciprocating piston pivotally supported about a pivot axis. The adjustment of at least two mutually different compression ratios by adjusting the lever element between at least two rotational positions as a result of rotation of the lever member relative to the crank pin around it by means of the adjusting device allows the representation of a very efficient operation of
Hubkolbenmaschine, da ihr Verdichtungsverhältnis an unterschiedliche Betriebspunkte angepasst werden kann. Dies bedeutet eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der C02-Emissionen. Reciprocating engine, since their compression ratio can be adapted to different operating points. This means a reduction in fuel consumption and thus the C0 2 emissions.
Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, ein Verdichtungsverhältnis eines zu dem Hubzapfen und dem Hebelelement korrespondierenden Zylinders der In addition, the inventive method allows a compression ratio of a corresponding to the crank pin and the lever member of the cylinder
Hubkolbenmaschine einzustellen, und zwar unabhängig von der Einstellung eines Verdichtungsverhältnisses zumindest eines weiteren, zu zumindest einem weiteren Hubzapfen und einem entsprechenden Hebelelement korrespondierenden Zylinders der Hubkolbenmaschine. Dadurch ist es möglich, dass zwei voneinander unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse dieser Zylinder eingestellt werden können, was einen besonders kraftstoffverbrauchsarmen und damit effizienten Betrieb der Maschine ermöglicht. Dadurch ist eine so genannte zylinderselektive Einstellung des Adjust reciprocating engine, regardless of the setting of a compression ratio of at least one other, at least one further crank pin and a corresponding lever member corresponding cylinder of the reciprocating engine. This makes it possible that two different compression ratios of these cylinders can be adjusted, which allows a particularly fuel-efficient and thus efficient operation of the machine. This is a so-called cylinder-selective adjustment of
Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine möglich. Compression ratio of the reciprocating engine possible.
Darüber hinaus birgt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass eine In addition, the inventive method has the advantage that a
Toleranzreduzierung sowohl von Bauteilen der Hubkolbenmaschine als auch von Tolerance reduction of both components of the reciprocating engine and of
Zylinderfüllungen der Zylinder der Hubkolbenmaschine und damit eine Streuung der jeweiligen, korrespondierenden Verdichtungsverhältnisse zumindest reduziert ist, was dem effizienten Betrieb und dem geringen Kraftstoffverbrauch ebenso zugute kommt. Die Einstellung durch die translatorische Bewegung birgt den Vorteil, dass die Cylinder fillings of the cylinders of the reciprocating engine and thus a dispersion of the respective, corresponding compression ratios is at least reduced, which also benefits the efficient operation and low fuel consumption. The adjustment by the translational movement has the advantage that the
Hubkolbenmaschine dadurch eine geringe Teileanzahl und damit geringe Kosten sowie ein geringes Gewicht und einen geringen Bauraumbedarf aufweist, was den effizienten Betrieb ebenfalls begünstigt. Reciprocating machine thereby has a low number of parts and thus low costs and low weight and low space requirement, which also favors the efficient operation.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Hebelelement in In an advantageous embodiment of the invention, the lever element in
Abhängigkeit von einem eine Verbrennung in einem dem Hebelelement zugeordneten Arbeitsraum, insbesondere einem Zylinder, der Hubkolbenmaschine charakterisierenden und erfassten Signal eingestellt. Diese Einstellung des Hebelelements und damit des entsprechenden Verdichtungsverhältnisses gewährleistet eine selektive, kontrollierte und bedarfsgerechte Anpassung des Verdichtungsverhältnisses über die Einstellung des Hebelelements an die Verbrennung in dem Arbeitsraum, was dem effizienten Betrieb der Hubkolbenmaschine weiterhin zugute kommt. Dependence on a combustion in a working space associated with the lever element, in particular a cylinder, which sets and records the signal characterizing the reciprocating piston engine. This adjustment of the lever element and thus the corresponding compression ratio ensures a selective, controlled and needs-based adjustment of the compression ratio on the adjustment of the lever element to the combustion in the working space, which continues to benefit the efficient operation of the reciprocating engine.
Dieses die Verbrennung in dem Arbeitsraum charakterisierende Signal wird This signal characterizing the combustion in the working space becomes
beispielsweise mittels zumindest einer Erfassungseinrichtung der Hubkolbenmaschine erfasst, wobei es sich beispielsweise um einen Klopfsensor handelt, welcher dem entsprechenden und zu dem Hebelelement korrespondierenden Arbeitsraum zugeordnet ist. For example, detected by at least one detection device of the reciprocating engine, which is, for example, a knock sensor, which is associated with the corresponding and corresponding to the lever element working space.
Alternativ oder zusätzlich wird das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest eines dem Hebelelement beziehungsweise dem entsprechenden Arbeitsraum zugeordneten Drucksensors der Hubkolbenmaschine erfasst, wodurch eine Alternatively or additionally, the signal characterizing the combustion is detected by means of at least one pressure sensor of the reciprocating piston engine associated with the lever element or the corresponding working space, whereby a
bedarfsgerechte Anpassung des entsprechenden Verdichtungsverhältnisses an die Verbrennung im Arbeitsraum durchgeführt werden kann. appropriate adaptation of the corresponding compression ratio to the combustion in the working space can be performed.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit zusätzliche Freiheitsgrade zur Anpassung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine, insbesondere zur The inventive method thus provides additional degrees of freedom for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine, in particular for
arbeitsraumselektiven Anpassung, zur Verfügung, um damit einen besonders effizienten und kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmen Betrieb der Hubkolbenmaschine einzustellen. Workspace-selective adjustment, available, so as to set a particularly efficient and fuel-efficient and low-emission operation of the reciprocating engine.
Eine weitere Möglichkeit ist, das Hebelelement in Abhängigkeit von einer Temperatur und/oder einem Druck des dem Hebelelement zugeordneten Arbeitsraums der Another possibility is, the lever element in response to a temperature and / or pressure of the lever element associated working space of the
Hubkolbenmaschine einzustellen. In dem Arbeitsraum muss dabei nicht notwendigerweise eine Verbrennung geschehen, also der entsprechende Arbeitsraum muss nicht notwendigerweise befeuert betrieben werden. Ebenso möglich ist, dass beispielsweise infolge einer Schubabschaltung keine Verbrennung stattfindet, wobei es nichtsdestotrotz äußerst vorteilbehaftet ist, auch in solchen Betriebszuständen, beispielsweise in einem Schubbetrieb, das entsprechende Verdichtungsverhältnis an die Temperatur und/oder den Druck des beziehungsweise im Arbeitsraum anzupassen, um den Kraftstoffverbrauch der Hubkolbenmaschine sowie deren Emissionen abzusenken. Im Schubbetrieb bedeutet dies, dass durch entsprechende Einstellung des Adjust reciprocating piston engine. In the working space does not have to necessarily a combustion happen, so the corresponding work space does not necessarily have to be operated fired. It is also possible that, for example due to a fuel cut no combustion takes place, but it is nevertheless extremely advantageous, even in such operating conditions, for example in a push operation to adjust the corresponding compression ratio to the temperature and / or pressure of or in the work space to the fuel consumption to lower the reciprocating engine and their emissions. In overrun mode, this means that by adjusting the
Verdichtungsverhältnisses einerseits eine Kompressionsarbeit des nicht befeuerten Arbeitsraums eingestellt werden kann, um damit beispielsweise eine Motorbremswirkung oder entsprechende Arbeitsverluste der Hubkolbenmaschine einzustellen. Des Weiteren ist es möglich, einen der Arbeitsräume unbefeuert zu betreiben, während ein weiterer Arbeitsraum befeuert betrieben wird, um beispielsweise eine Betriebstemperatur einer der Hubkolbenmaschine zugeordneten Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere eines Katalysators, beizubehalten, was zu einer Beibehaltung einer Reinigung von Abgas der Hubkolbenmaschine und damit zu niedrigen Abgaswerten führt, insbesondere in einem sich an den Schubbetrieb anschließenden, befeuerten Betrieb aller Arbeitsräume. Compression ratio on the one hand, a compression work of the non-fired working space can be adjusted, so as to set, for example, an engine braking effect or corresponding losses of the reciprocating engine. Furthermore, it is possible to operate one of the workrooms unfired, while another working space is operated to maintain, for example, an operating temperature of the reciprocating engine associated exhaust aftertreatment device, in particular a catalyst, resulting in a maintenance of a purification of exhaust gas of the reciprocating engine and thus low exhaust gas values leads, in particular in an adjoining the thrust operation, fired operation of all work spaces.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch eine arbeitsraumselektive The inventive method also allows a workspace-selective
Schubabschaltung, bei welcher eine Kraftstoffzufuhr in zumindest einen Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine beendet wird. Dies führt zu einer weiteren Reduzierung des Fuel cut in which a fuel supply is terminated in at least one working space of the reciprocating engine. This leads to a further reduction of the
Kraftstoffverbrauchs. Gleichzeitig ist es möglich, in zumindest einen weiteren Arbeitsraum Kraftstoff einzubringen, beispielsweise einzuspritzen, um eine gewisse Fuel consumption. At the same time, it is possible to introduce fuel into at least one further working space, for example to inject it, by a certain amount
Betriebstemperatur von Komponenten, insbesondere von Operating temperature of components, in particular of
Abgasnachbehandlungseinrichtungen, beizubehalten, beziehungsweise zu erhöhen oder einzustellen.  Exhaust after-treatment devices, maintain, or increase or adjust.
Die Einstellung des Hebelelements und damit des Verdichtungsverhältnisses in The adjustment of the lever element and thus the compression ratio in
Abhängigkeit von einem Zustand beziehungsweise von dem die Verbrennung in dem Arbeitsraum charakterisierenden Signal individuell für den jeweiligen Arbeitsraum ermöglicht es, eine optimale Verbrennung beziehungsweise einen optimalen Zustand des entsprechenden Arbeitsraums individuell für diesen Arbeitsraum darzustellen, in dem für jeden Arbeitsraum durch das individuelle Einstellen des Hebelelements ein Depending on a state or of the combustion in the working space characterizing signal individually for the respective working space makes it possible to represent an optimal combustion or optimal state of the corresponding working space individually for this workspace, in which for each working space by the individual adjustment of the lever element
entsprechender Bestpunkt erreicht wird. Dabei ist es äußerst vorteilbehaftet, wenn beispielsweise bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts durch die Temperatur in beziehungsweise des Arbeitsraums das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements reduziert wird. Wird beispielsweise ein Arbeitsraum durch eine entsprechende Kühleinrichtung schlechter gekühlt, weist er also eine höhere Temperatur auf, so kann das Verdichtungsverhältnis für diesen Arbeitsraum reduziert werden, um diesen Arbeitsraum an einen Bestpunkt heranzuführen zur Darstellung eines sehr effizienten Betriebs des Arbeitsraums und damit der gesamten Hubkolbenmaschine. corresponding best point is reached. It is extremely advantageous if, for example, when a predetermined threshold value is exceeded by the temperature in or the working space, the compression ratio is reduced by adjusting the lever element. For example, if a working space cooled by a corresponding cooling device worse, so it has a higher temperature, the compression ratio for this work space can be reduced to bring this working space to a best point to represent a very efficient operation of the working space and thus the entire reciprocating engine.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich die Temperatur des Arbeitsraums auch auf eine Temperatur eines den Arbeitsraum bildenden Bauteils beziehen kann. Die Temperatur in beziehungsweise des Arbeitsraums kann sich auch auf die in dem Arbeitsraum herrschende und mittels einer Erfassungseinrichtung erfasste Temperatur beziehen. It should be noted at this point that the temperature of the working space can also refer to a temperature of a component forming the working space. The temperature in or of the working space can also refer to the temperature prevailing in the working space and detected by means of a detection device.
Wird das Hebelelement in Abhängigkeit von einem Arbeitstakt eines dem Hebelelement zugeordneten Kolbens der Hubkolbenmaschine eingestellt, so bedeutet dies die If the lever element is set as a function of a power stroke of a piston of the reciprocating piston engine assigned to the lever element, this means
Schaffung weiterer Freiheitsgrade zur Verbesserung des effizienten Betriebs der Hubkolbenmaschine, indem diese bestmöglich an den aktuell vorliegenden Betriebspunkt arbeitsraumindividuell angepasst werden kann. Creation of further degrees of freedom to improve the efficient operation of the reciprocating engine by these can best be adapted to the currently available operating point individual working space.
Die für jeden Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine individuelle Einstellung des The individual setting for each working space of the reciprocating engine
Verdichtungsverhältnis ermöglicht es, das jeweilige Hebelelement in einem günstigen Betriebspunkt, Betriebsbereich, Betriebstakt oder dergleichen unabhängig voneinander und gegebenenfalls zeitversetzt zu verstellen. Compression ratio makes it possible to adjust the respective lever element in a favorable operating point, operating range, operating cycle or the like independently and optionally with a time delay.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Hebelelement zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses eingestellt, wenn eine von der In a further advantageous embodiment of the invention, the lever element is set to adjust the compression ratio when one of the
Stelleinrichtung auf das Hebelelement zur Einstellung des Hebelelements aufzubringende Stellkraft die gleiche Bewegung des Hebelelements bewirkt, wie eine von dem mit dem Hebelelement verbundenen Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachte Kraft. Diese von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachte Kraft wird beispielsweise infolge von Verbrennungsvorgängen in dem Arbeitsraum, insbesondere dem Zylinder, Actuator on the lever member for adjusting the lever member to be applied actuating force causes the same movement of the lever member, as one of the connected to the lever member connecting rod to the lever element force applied. This force applied by the connecting rod to the lever element, for example due to combustion processes in the working space, in particular the cylinder,
Verdichtungsvorgängen, Expansionsvorgängen oder Ansaugvorgängen auf das Compression operations, expansion operations or suction on the
Hebelelement und weiter auf die Stelleinrichtung aufgebracht, wobei diese Kraft beispielsweise mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird. Dabei wird also die von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachte Kraft von der Stellkraft der Stelleinrichtung, die auf das Hebelelement aufgebraucht wird, unterstützt beziehungsweise gegebenenfalls verstärkt. Das hat zur Folge, dass die Stelleinrichtung nur geringe Stellkräfte aufbringen muss, um das Hebelelement zu verstellen, da die von der Stelleinrichtung einzustellende Drehstellung des Hebelelements und eine Lever element and further applied to the adjusting device, wherein this force is detected for example by means of a detection device. In this case, therefore, the force applied by the connecting rod to the lever element of the force of the adjusting device, which is used up on the lever element, supported or possibly amplified. This has the consequence that the adjusting device must apply only small actuating forces in order to adjust the lever element, since to be set by the adjusting device rotational position of the lever member and a
Drehbewegung des Hebelelements zum Erreichen dieser gewünschten Drehstellung von der von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachte Kraft unterstützt wird. Rotary movement of the lever member to achieve this desired rotational position is supported by the force applied by the connecting rod to the lever member force.
Wird beispielsweise von dem Pleuel auf das Hebelelement eine derartige Kraft aufgebracht, die eine Verdrehung des Hebelelements in eine Drehrichtung bewirkt und soll eine Drehstellung des Hebelelements relativ zu dem korrespondierenden Hubzapfen eingestellt werden, die eine Drehbewegung in eben diese Drehrichtung erfordert, so ist es von Vorteil, dass genau dann die gewünschte Einstellung durch die Stelleinrichtung durchgeführt wird, da eben dann die zur Einstellung des Hebelelements nötige und von der Stelleinrichtung auf das Hebelelement aufzubringende Stellkraft niedriger ausfallen kann, als wenn eine Kraft von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebracht werden würde, die eine Drehbewegung des Hebelelements in eine dieser Drehrichtung entgegen gesetzten Drehrichtung bewirkt beziehungsweise bewirken würde. Dies gilt analog für die gewünschte Einstellung des Hebelelements in die entsprechend entgegengesetzte Drehrichtung. For example, applied by the connecting rod to the lever member such a force that causes a rotation of the lever member in a rotational direction and should be set a rotational position of the lever member relative to the corresponding crank pin, which requires a rotational movement in just this direction, it is advantageous in that the desired setting is then carried out by the adjusting device, since then the adjusting force required for adjusting the lever element and applying the adjusting device to the lever element can be lower than if a force were applied from the connecting rod to the lever element, the a rotational movement of the lever member in a direction opposite to this direction of rotation causes or would cause. This applies analogously to the desired setting of the lever element in the corresponding opposite direction of rotation.
So wird beispielsweise das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements mittels der Stelleinrichtung erhöht, wenn von dem Pleuel auf das Hebelelement eine Zugkraft aufgebracht wird. Weiterhin wird vorteilhafterweise das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements reduziert, wenn von dem Pleuel auf das Thus, for example, the compression ratio is increased by adjusting the lever element by means of the adjusting device when a tensile force is applied by the connecting rod to the lever element. Furthermore, advantageously, the compression ratio is reduced by adjusting the lever element when moving from the connecting rod to the
Hebelelement eine Druckkraft aufgebracht wird. Lever element is applied a compressive force.
Liegt beispielsweise die Drehachse des Hebelelements, um welche sich das For example, is the axis of rotation of the lever member, around which the
Hebelelement bei dessen Einstellung einer Drehstellung dreht, in Längserstreckung des Hebelelements zwischen der von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachten Kraft und der von der Stelleinrichtung auf das Hebelelement aufzubringenden Stellkraft, so ist es von Vorteil, wenn von der Stelleinrichtung eine Druckkraft auf das Hebelelement ausgeübt wird, wenn von dem Pleuel eine Zugkraft auf das Hebelelement aufgebracht wird und umgekehrt. Dies ist dann äußerst vorteilbehaftet, wenn diese Kräfteverhältnisse vorliegen und die gewünschte Einstellung des Hebelelements zur Einstellung des gewünschten Verdichtungsverhältnisses bewirken. Nichtsdestotrotz ist es möglich, mittels der Stelleinrichtung eine Kraft auf das Hebelelement aufzubringen, welche entgegen der von dem Pleuel auf das Hebelelement aufgebrachten Kraft wirkt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Wunsch vorliegt, eine bestimmte Drehstellung des Lever element in the setting of a rotational position rotates, in the longitudinal extent of the lever member between the force applied by the connecting rod to the lever member and the force applied by the actuator to the lever element actuating force, it is advantageous if a pressure force is exerted on the lever element of the adjusting device when a tensile force is applied to the lever element from the connecting rod and vice versa. This is extremely advantageous if these balance of power present and cause the desired adjustment of the lever member to adjust the desired compression ratio. Nevertheless, it is possible by means of the adjusting device to apply a force to the lever element, which counteracts the force applied by the connecting rod to the lever element. This is the case, for example, if the desire exists, a certain rotational position of the
Hebelelements zur Einstellung eines bestimmten, gewünschten Lever element for setting a specific, desired
Verdichtungsverhältnisses vorzunehmen, wobei allerdings von dem Pleuel auf das Hebelelement eine derartige Kraft aufgebracht wird, die eine Drehbewegung des Make compression ratio, but of the connecting rod on the lever member such a force is applied, the rotational movement of the
Hebelelements in eine Drehrichtung bewirken würde, welche der gewünschten Lever element in a direction of rotation would cause which of the desired
Drehrichtung zur Erreichung der gewünschten Drehstellung entgegengesetzt ist. Direction of rotation to achieve the desired rotational position is opposite.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Hebelelement in Abhängigkeit von einer Last der Hubkolbenmaschine eingestellt, was einen weiteren Freiheitsgrad zur Darstellung eines sehr effizienten Betriebs und damit zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der C02-Emissionen der Hubkolbenmaschine schafft. In a further advantageous embodiment of the invention, the lever element is adjusted in response to a load of the reciprocating engine, which creates a further degree of freedom to represent a very efficient operation and thus to reduce fuel consumption and thus the C0 2 emissions of the reciprocating engine.
Eine besonders präzise, effiziente und kostengünstige Verstellung des Hebelelements ist dadurch realisiert, dass das Hebelelement beispielsweise über eine Gewindespindel der Stelleinrichtung und/oder durch eine hydraulische Betätigung der Stelleinrichtung eingestellt wird. A particularly precise, efficient and cost-effective adjustment of the lever element is realized in that the lever element is adjusted for example via a threaded spindle of the adjusting device and / or by a hydraulic actuation of the adjusting device.
Die Stelleinrichtung weist beispielsweise einen Zylinder mit zumindest einem Arbeitsraum auf, in welchem ein Kolben axial relativ zu dem Zylinder verschiebbar aufgenommen und mit einer Stange verbunden ist, wobei der Arbeitsraum beispielsweise durch den Kolben in zwei mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbare und ein jeweiliges Volumen aufweisende Steuerräume unterteilt ist. The adjusting device has, for example, a cylinder with at least one working space in which a piston is axially displaceably received relative to the cylinder and connected to a rod, wherein the working space, for example, divided by the piston into two acted upon by a working medium and having a respective volume control spaces is.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine, bei welchem mindestens ein an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle gelagertes und mit einem korrespondierenden Pleuel verbundenes Hebelelement mittels einer The invention also includes a method for operating a reciprocating piston engine, in which at least one lever element mounted on a crankpin of a crankshaft and connected to a corresponding connecting rod by means of a
korrespondierenden Stelleinrichtung zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem Hubzapfen eingestellt wird, wobei das Hebelelement einerseits mit dem Pleuel und andererseits mit der Stelleinrichtung gelenkig verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von an einem jeweiligen Hubzapfen gelagerten und mit jeweils einem korrespondierenden Pleuel verbundenen Hebelelementen mittels jeweils einer zugeordneten Stelleinrichtung unabhängig voneinander zur Einstellung des corresponding adjusting device for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the crank pin, wherein the lever element is articulated on the one hand to the connecting rod and on the other hand with the adjusting device. According to the invention it is provided that a plurality of mounted on a respective crank pin and each with a Corresponding connecting rod connected lever elements by means of an associated adjusting device independently of each other for setting the
Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Compression ratio of the reciprocating engine between at least two
Drehstellungen relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen eingestellt wird und dass sich die Stelleinrichtung zumindest mittelbar an einem Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine um eine Schwenkachse schwenkbar abstützt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Somit ermöglicht auch das Verfahren des zweiten Aspekts der Erfindung die Darstellung eines sehr effizienten und damit Rotary positions is adjusted relative to the respective crank pin and that the actuator is at least indirectly pivotally supported on a crankcase of the reciprocating engine about a pivot axis. Advantageous embodiments of the second aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the first aspect of the invention and vice versa. Thus, the method of the second aspect of the invention also enables the representation of a very efficient and thus
kraftstoffverbrauchsarmen und C02-emissionsarmen Betriebs der Hubkolbenmaschine, da eine Einstellung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine individuell für jeweilige, jeweils einem Hubzapfen zugeordnete Arbeitsräume, insbesondere Zylinder, der Hubkolbenmaschine möglich ist. Damit gehen die bereits beschriebenen Vorteile einher. Dies sowie die ausgeführte Unterstützung der von der Stelleinrichtung auf das jeweilige Hebelelement aufzubringenden Stellkraft durch die von dem Pleuel auf dieses Hebelelement aufgebrachten Kraft beziehungsweise umgekehrt führt zu niedrigeren Stellkräften als bei einer gemeinsamen, gleichzeitigen Einstellung der Hebelelemente, woraus die Stelleinrichtungen geringer sowohl bezüglich ihrer Dimensionen als auch ihrer Leistungen und damit ihrer Energiebedarfe auslegbar sind. Dies reduziert den low-fuel consumption and C0 2 -emissionsarmen operation of the reciprocating engine, since an adjustment of the compression ratio of the reciprocating engine individually for each, each associated with a crankpins work spaces, in particular cylinder, the reciprocating engine is possible. This goes hand in hand with the advantages already described. This as well as the executed support of the adjusting device to be applied to the respective lever element by the force applied by the connecting rod on this lever element force or vice versa leads to lower actuating forces than a common, simultaneous adjustment of the lever elements, resulting in the adjusting devices lower both in terms of their dimensions also their services and thus their energy needs are interpretable. This reduces that
Energiebedarf der Hubkolbenmaschine insgesamt, was den Kraftstoffverbrauch und damit die C02-Emissionen weiter absenkt. Total energy consumption of the reciprocating engine, which further reduces fuel consumption and thus the C0 2 emissions.
Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Verfahren beider Aspekte der Erfindung eine Bauteiltoleranzreduzierung sowie die Darstellung eines optimalen Schubbetriebs der Hubkolbenmaschine ermöglichen. Des Weiteren ist zur Reduzierung des In summary, it can be said that the methods of both aspects of the invention allow a component tolerance reduction as well as the representation of an optimal overrun operation of the reciprocating engine. Furthermore, to reduce the
Kraftstoffverbrauchs eine Verbrennungsregelung individuell für jeden Arbeitsraum sowie eine so genannte individuelle Abschaltung der Arbeitsräume möglich. Diese Abschaltung bedeutet dabei das Beenden der Kraftstoffzufuhr in zumindest einen Arbeitsraum, wobei es möglich ist, die Kraftstoffzufuhr in zumindest einen Arbeitsraum zu beenden, während weiterhin in zumindest einen weiteren Arbeitsraum der Hubkolbenmaschine Kraftstoff eingebracht, insbesondere eingespritzt wird. Fuel consumption, a combustion control individually for each workspace and a so-called individual shutdown of the workrooms possible. This shutdown means stopping the fuel supply in at least one working space, it being possible to terminate the fuel supply in at least one working space, while further introduced in at least one other working space of the reciprocating engine fuel, in particular injected.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features mentioned above in the description and Feature combinations as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the respectively indicated combination but also in others
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnungen zeigen in: The drawings show in:
Fig. 1 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht eines Kurbeltriebs einer Hubkolbenmaschine mit einer Kurbelwelle mit vier Hubzapfen, an welchen jeweils ein mit einem korrespondierenden Pleuel verbundenes Hebelelement gelagert ist, wobei jedem der Hebelelemente jeweils eine hydraulisch betätigbare und eine translatorische Bewegung ausführbare Stelleinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher das jeweilige Hebelelement zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen eingestellt wird; 1 is a perspective and partially sectioned view of a crank mechanism of a reciprocating engine with a crankshaft with four crank pins, on each of which a connected with a corresponding connecting rod lever member is mounted, each of the lever elements is assigned a hydraulically actuated and a translational movement executable actuator, by means of which the respective lever element for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine is set between at least two rotational positions relative to the respective crank pin;
Fig. 2 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht eines mit einem Fig. 2 is a perspective and partially sectioned view of a with a
Pleuel und einer zugeordneten Stelleinrichtung verbundenen Hebelelements gemäß Fig. 1;  Connecting rod and an associated actuating device connected lever element of FIG. 1;
Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht des mit dem Pleuel und der Fig. 3 is another perspective view of the conrod and the
Stelleinrichtung verbundenen Hebelelements gemäß Fig. 2;  Actuator connected lever element of FIG. 2;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht des mit dem Pleuel und der Fig. 4 is a partially sectioned plan view of the conrod and the
Stelleinrichtung verbundenen Hebelelements gemäß den Fig. 2 und 3;  Actuator connected lever element according to Figures 2 and 3.
Fig. 5 eine Schnittansicht einer Stelleinrichtung gemäß den vorhergehenden Fig. 5 is a sectional view of an adjusting device according to the preceding
Figuren; und  Characters; and
Fig. 6 fünf Längsschnittansichten der Stelleinrichtung gemäß Fig. 5 in 6 shows five longitudinal sectional views of the adjusting device according to FIG. 5 in FIG
voneinander unterschiedlichen Stellungen zur Darstellung  different positions for presentation
unterschiedlicher Drehstellungen des Hebelelements und damit zur Darstellung unterschiedlicher Verdichtungsverhältnisse der different rotational positions of the lever member and thus to Representation of different compression ratios of
Hubkolbenmaschine.  Reciprocating engine.
Die Fig. 1 zeigt einen Kurbeltrieb 10 einer Hubkolbenmaschine mit einer Kurbelwelle 12. Die Kurbelwelle 12 weist vier Hubzapfen 14 auf, an welchem jeweils ein Hebelelement 6 gelagert ist, wobei sich also die Hebelelemente 16 relativ zu den jeweiligen Hubzapfen 14 um diese drehen können. Die Hebelelemente 16 sind jeweils mit einem Pleuel 18 gelenkig verbunden und als Querhebel ausgebildet, welche quer zur Rotationsachse der Kurbelwelle 12 verlaufen. Die Pleuel 18 weisen wiederum jeweils ein Pleuelauge 22 auf, über welche das jeweilige Pleuel 22 mit einem in einem Zylinder der Hubkolbenmaschine verschieblich angeordneten Kolben der Hubkolbenmaschine verbindbar ist. Wie bekannt ist, führen die Kolben der Hubkolbenmaschine infolge von Gasexpansionen durch Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder translatorische Bewegungen durch, die über die Pleuel 18 und die Hebelelemente 16 auf die Hubzapfen 14 und weiter auf die Kurbelwelle 12 übertragen und in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle 12 umgewandelt werden, wodurch sich also die Kurbelwelle 12 gemäß einem Richtungspfeil 20 um ihre Rotationsachse dreht. 1 shows a crank mechanism 10 of a reciprocating piston engine with a crankshaft 12. The crankshaft 12 has four crank pins 14, on each of which a lever element 6 is mounted, so that the lever elements 16 can rotate relative to the respective crank pins 14. The lever elements 16 are each pivotally connected to a connecting rod 18 and designed as a transverse lever, which extend transversely to the axis of rotation of the crankshaft 12. The connecting rods 18 in turn each have a connecting rod 22, via which the respective connecting rod 22 with a piston of the reciprocating piston displaceably arranged in a cylinder of the reciprocating engine is connectable. As is known, the pistons of the reciprocating engine due to gas expansions by combustion of a fuel-air mixture in the respective cylinder through translational movements, which transmitted via the connecting rods 18 and the lever members 16 on the crank pin 14 and on to the crankshaft 12 and in a rotational movement of the crankshaft 12 are converted, so that the crankshaft 12 according to a direction arrow 20 rotates about its axis of rotation.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, legen dabei die Kolben und damit die Pleuel 22 stets den gleichen Hub, also die gleiche translatorische Aufwärts- und Abwärtsbewegung aus. Zur Darstellung eines einstellbaren Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine ist jedem Hebelelement 16 eine Stelleinrichtung 24 zugeordnet, welche gelenkig mit dem jeweiligen Hebelelement 16 verbunden ist. Mittels der Stelleinrichtungen 24 sind die Hebelelemente 16 zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 14 um diesen drehbar. Dies bewirkt eine Einstellung eines Endvolumens, welches auch als Kompressionsvolumen bezeichnet wird, in dem jeweiligen Zylinder im oberen Totpunkt des jeweiligen Kolbens, da die Drehstellung der Hebelelemente 16 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 14 die translatorische Position des unteren und oberen Totpunkts des Kolbens im Zylinder beeinflusst. Eine Vergrößerung des As can be seen from FIG. 1, the pistons and thus the connecting rods 22 always apply the same stroke, ie the same translatory upward and downward movement. To represent an adjustable compression ratio of the reciprocating engine, each actuating element 24 is associated with each lever element 16, which is connected in an articulated manner to the respective lever element 16. By means of the adjusting devices 24, the lever elements 16 between at least two rotational positions relative to the respective crank pin 14 rotatable about this. This causes an adjustment of a final volume, which is also referred to as compression volume, in the respective cylinder at top dead center of the respective piston, since the rotational position of the lever elements 16 relative to the respective crank pin 14 affects the translational position of the bottom and top dead center of the piston in the cylinder , An enlargement of the
Kompressionsvolumens führt zu einer Verkleinerung des Verdichtungsverhältnisses und/oder umgekehrt. Zur Einstellung der Hebelelement 16 und damit des Compression volume leads to a reduction of the compression ratio and / or vice versa. To adjust the lever member 16 and thus the
Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine führen die Stelleinrichtungen 24 eine translatorische Bewegung aus, die eine Drehung des jeweiligen Hebelelements 16 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 14 um diesen bewirkt. Der Übersicht wegen ist die Funktion der Stelleinrichtungen 24 anhand einer Compression ratio of the reciprocating engine, the adjusting devices 24 perform a translational movement, which causes a rotation of the respective lever member 16 relative to the respective crank pin 14 about this. For the sake of clarity, the function of the actuators 24 is based on a
Stelleinrichtung 24 erläutert, welche in den folgenden Figuren dargestellt ist. Die Fig. 2 bis 5 zeigen die Stelleinrichtung 24, die einen Arbeitsraum 26 aufweisenden Setting device 24 explained, which is shown in the following figures. FIGS. 2 to 5 show the adjusting device 24, which has a working space 26
Hydraulikzylinder 28 umfasst. In dem Hydraulikzylinder 28 bzw. dessen Arbeitsraum 26 ist ein verschiebbarer Kolben 30 angeordnet, welcher fest mit einer Schubstange 32 verbunden ist. Der Kolben 30 unterteilt den Arbeitsraum 28 in eine erste, in der Fig. 2 obere Steuerkammer 34 und eine in der Fig. 2 untere, zweite Steuerkammer 36, wobei die Steuerkammern 34 und 36 ein jeweiliges Volumen aufweisen, welche mit einem Arbeitsmedium in Form von Schmieröl der Hubkolbenmaschine beaufschlagbar sind. In der Fig. 2 befindet sich der Kolben 30 und damit die Schubstange 32 in einer ersten Endstellung, in welcher das Volumen der Steuerkammer 34 minimal und das Volumen der Steuerkammer 36 maximal ist. In diesem Falle ist das Volumen der Steuerkammer 36 mit dem Schmieröl gefüllt, während die Steuerkammer 34 zumindest nahezu kein Hydraulic cylinder 28 includes. In the hydraulic cylinder 28 and its working space 26, a displaceable piston 30 is arranged, which is fixedly connected to a push rod 32. The piston 30 divides the working space 28 into a first, in the Fig. 2 upper control chamber 34 and a lower, in Fig. 2, the second control chamber 36, wherein the control chambers 34 and 36 have a respective volume, which with a working medium in the form of Lubricating oil of the reciprocating engine can be acted upon. In Fig. 2, the piston 30 and thus the push rod 32 is in a first end position in which the volume of the control chamber 34 is minimal and the volume of the control chamber 36 is maximum. In this case, the volume of the control chamber 36 is filled with the lubricating oil, while the control chamber 34 at least almost no
Schmieröl beinhaltet. Includes lubricating oil.
In dieser in der Fig. 2 gezeigten Stellung des Kolbens 30 und damit der Stelleinrichtung 24 nimmt das Hebelelement 16 eine erste Drehstellung relativ zu dem Hubzapfen 14 ein, in welchem ein geringes Verdichtungsverhältnis von beispielsweise ε = 7 vorliegt. Soll das Verdichtungsverhältnis erhöht werden, so muss der Kolben 30 und damit die 2, the lever element 16 assumes a first rotational position relative to the crank pin 14, in which a low compression ratio of, for example, ε = 7 is present. If the compression ratio is increased, the piston 30 and thus the
Stelleinrichtung 24 von der in der Fig. 2 gezeigten ersten Endstellung herausbewegt und der Kolben 30 in Richtung einer Fläche 38 bewegt werden. Dies bedeutet also, dass das Volumen der Steuerkammer 36 verkleinert und das Volumen der Steuerkammer 34 vergrößert werden muss. Hierzu muss das Schmieröl aus der Steuerkammer 36 abgeführt und Schmieröl in die Steuerkammer 34 eingeleitet werden. Adjusting device 24 moved out of the first end position shown in FIG. 2 and the piston 30 are moved in the direction of a surface 38. This means that the volume of the control chamber 36 has to be reduced and the volume of the control chamber 34 has to be increased. For this purpose, the lubricating oil has to be removed from the control chamber 36 and lubricating oil introduced into the control chamber 34.
Um entsprechende und gewünschte Mengen von Schmieröl der jeweiligen Steuerkammer 34 und 36 zuzuteilen, sind Kanäle 40, 42, 44 und 46 vorgesehen, durch welche das Schmieröl fließen kann. Die Kanäle 40, 42 und 44 sind dabei durch entsprechende Steuerkanten 48, 50 und 52 eines bereichsweise in der Schubstange 32 aufgenommenen Steuerkolbens 54 freigebbar und verschließbar. In order to allocate appropriate and desired amounts of lubricating oil to the respective control chamber 34 and 36, channels 40, 42, 44 and 46 are provided through which the lubricating oil can flow. The channels 40, 42 and 44 are releasable and closable by corresponding control edges 48, 50 and 52 of a partially received in the push rod 32 control piston 54.
Zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses geben nun die entsprechenden To increase the compression ratio now give the corresponding
Steuerkanten 48, 50 und 52 die Kanäle 40 und 42 frei, woraufhin das Schmieröl über den Kanal 40 aus dem Steuerraum 36 hinaus und über den Kanal 42 in den Steuerraum 34 hineinfließen kann. Zudem kann weiteres Schmieröl über den Kanal 46 in den Steuerraum 34 einfließen, welchem Schmieröl über eine Welle 62 zuführbar ist. Der Kanal 46 ist dabei mit einer Schmierölversorgung der Hubkolbenmaschine verbunden und gewährleistet die Versorgung der Stelleinrichtung 24 mit ausreichend Arbeitsmedium in Form des Schmieröls. Entsprechende Steuerventile in Form von Rückschlagventilen 56, 58 und 60 verhindern dabei einen unerwünschten Fluss von Schmieröl. Control edges 48, 50 and 52, the channels 40 and 42 free, whereupon the lubricating oil can flow into the control chamber 34 via the channel 40 from the control chamber 36 and via the channel 42. In addition, further lubricating oil via the channel 46 in the Flow control chamber 34, which lubricating oil via a shaft 62 can be fed. The channel 46 is connected to a lubricating oil supply of the reciprocating engine and ensures the supply of the adjusting device 24 with sufficient working fluid in the form of lubricating oil. Corresponding control valves in the form of check valves 56, 58 and 60 prevent an undesirable flow of lubricating oil.
Die Stelleinrichtung 24 lässt insbesondere durch ein Einsatz der Rückschlagventile 56, 58 und 60 zusätzliche Einrichtungen zur Druckförderungen des Schmiermittels, also The adjusting device 24 can in particular by using the check valves 56, 58 and 60 additional means for pressure enhancement of the lubricant, ie
Pumpen, obsolet werden oder ermöglicht zumindest eine geringe Dimensionierung einer solchen Einrichtung bezüglich ihrer Dimensionen und Leistung, da die Stelleinrichtung 24 quasi selbstständig infolge von an der Schubstange 32 anliegenden Wechselkräften das Schmieröl in die bzw. aus den Steuerkammern 34 und 36 fördert und zwar entsprechend der durch die Steuerkanten 48, 50 und 52 freigegebenen bzw. verschlossenen Kanäle 40, 42 und 44. Die genannten Wechselkräfte resultieren dabei aus aus der genannten Verbrennung resultierenden Druck- und Gaskräften im Zylinder, die über den Kolben, das Pleuel 18 und das Hebelelement 16 auf die Schubstange 32 und damit auf den Kolben 30 übertragen werden, der somit das Schmieröl in die oder aus den entsprechenden Pumps, obsolete or allows at least a small dimensioning of such a device in terms of dimensions and performance, since the actuating device 24 virtually independently as a result of voltage applied to the push rod 32 alternating forces the lubricating oil in and out of the control chambers 34 and 36 promotes and that according to the Channels 40, 42 and 44 released or closed by the control edges 48, 50 and 52. The aforementioned alternating forces result from pressure and gas forces in the cylinder resulting from the abovementioned combustion, which occur via the piston, the connecting rod 18 and the lever element 16 the push rod 32 and thus transferred to the piston 30, thus the lubricating oil in or out of the corresponding
Steuerkammern 34 und/oder 36 pumpt. Control chambers 34 and / or 36 pumps.
Dies bedeutet einen äußerst niedrigen Energiebedarf zur Einstellung des This means an extremely low energy requirement for setting the
Verdichtungsverhältnisses, was den Kraftstoffverbrauch und damit die C02-Emissionen der Hubkolbenmaschine in einem geringen Rahmen hält. Compression ratio, which keeps the fuel consumption and thus the C0 2 emissions of the reciprocating engine in a small frame.
Dadurch, dass die Stelleinrichtung 24 eine translatorische Bewegung ausführt, birgt sie weiter den Vorteil, dass sie einen nur geringen Bauraumbedarf aufweist bei gleichzeitiger Realisierung einer sehr präzisen Einstellung des Verdichtungsverhältnisses, wodurch die Hubkolbenmaschine sehr präzise an unterschiedliche Betriebspunkte angepasst werden kann und somit einen sehr effizienten Betrieb ermöglicht. The fact that the adjusting device 24 performs a translational movement, it has the further advantage that it has only a small space requirement while achieving a very precise adjustment of the compression ratio, whereby the reciprocating engine can be adapted very precisely to different operating points and thus a very efficient Operation possible.
Wie in Zusammenschau mit Fig. 1 deutlich wird, weisen der Kurbeltrieb 10 und damit die Hubkolbenmaschine weiterhin den Vorteil auf, dass die Hebelelemente 16 unabhängig voneinander durch die Stelleinrichtungen 24 einstellbar sind, wodurch auch das As becomes clear in conjunction with FIG. 1, the crank mechanism 10 and thus the reciprocating engine further have the advantage that the lever elements 16 can be adjusted independently of one another by the adjusting devices 24, as a result of which
Verdichtungsverhältnis der einzelnen Zylinder selektiv einstellbar ist. Damit die Stelleinrichtung 24 Bewegungen des Hebelelements 16 sowie Bewegungen der Hubkolbenmaschine mit ausführen und gegebenenfalls ausgleichen kann, ist sie schwenkbar um die drehfest an einem Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine abgestützte Welle 62 gehalten und somit schwenkbar und mittelbar am Kurbelgehäuse abgestützt. Die Welle 62 ist unter anderem durch Befestigungselemente 80 festgelegt. Compression ratio of each cylinder is selectively adjustable. Thus, the adjusting device 24 perform movements of the lever member 16 and movements of the reciprocating engine with and possibly compensate, it is pivotally held about the rotatably supported on a crankcase of the reciprocating engine shaft 62 and thus pivotally and indirectly supported on the crankcase. The shaft 62 is fixed inter alia by fasteners 80.
Die Fig. 3 verdeutlicht die Betätigung des Steuerkolbens 54 zur Einstellung des Fig. 3 illustrates the operation of the control piston 54 for adjusting the
Hebelelements 16 und damit zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses. Zur Lever element 16 and thus to adjust the compression ratio. to
Betätigung des Steuerkolbens 54 umfasst die Stelleinrichtung 24 einen Stift 64, welcher die drehfest am Kurbelgehäuse festgelegte Welle 62 durchdringt und mit einem im Wesentlichen U-förmigen Betätigungselement 66 verbunden ist. Der die Welle 62 über eine entsprechende Bohrung durchdringenden Stift 64 und das im Wesentlichen U- förmige Betätigungselement 66 sind einstückig miteinander ausgebildet und mittels eines nicht dargestellten Aktuators magnetisch translatorisch in Bewegungsrichtung der Schubstange 32 bewegbar. Wird das Betätigungselement 66 über den Stift 64 in Actuation of the control piston 54, the adjusting device 24 comprises a pin 64 which penetrates the rotatably fixed to the crankcase shaft 62 and is connected to a substantially U-shaped actuating member 66. The shaft 62 penetrating through a corresponding bore 64 and the substantially U-shaped actuating element 66 are integrally formed with each other and by means of an actuator, not shown, magnetically translatable in the direction of movement of the push rod 32 movable. If the actuator 66 via the pin 64 in
Richtung der Schubstange 32 bewegt, so drückt das Betätigungselement 66 den Direction of the push rod 32 moves, so the actuator 66 pushes the
Steuerkolben 54 entgegen einer Federkraft eines einerseits am Steuerkolben 54 und andererseits an der Schubstange 32 abgestützten Federelements 68 in die Control piston 54 against a spring force of a hand on the control piston 54 and on the other hand on the push rod 32 supported spring element 68 in the
entsprechende Richtung, woraus eine Relativbewegung des Steuerkolbens 54 zur Schubstange 32 resultiert. Dadurch geben die Steuerkanten 48, 50 und 52 die Kanäle 40, 42 und 44 frei, wodurch das Schmieröl auf die ausgeführte Art und Weise in die corresponding direction, resulting in a relative movement of the control piston 54 to the push rod 32 results. As a result, the control edges 48, 50 and 52, the channels 40, 42 and 44 free, whereby the lubricating oil in the executed manner in the
Steuerkammern 34 und/oder 36 hinein oder hinaus fließen kann. Control chambers 34 and / or 36 can flow in or out.
Aus diesem Fluss des Schmieröls resultiert eine Volumenvergrößerung bzw. eine From this flow of lubricating oil results in an increase in volume or a
Volumenverkleinerung der Steuerkammern 34 und 36, woraus wiederum eine Volume reduction of the control chambers 34 and 36, which in turn a
Relativbewegung des Kolbens 30 und damit der Schubstange 32 zu dem Steuerkolben 54 resultiert. Diese Relativbewegung geschieht solange, bis die Kanäle 40, 42 und 44 die entsprechenden Steuerkanten 48, 50 und 52 des Steuerkolbens 54 überfahren und wiederum verschlossen werden, wodurch der Fluss des Schmieröl gestoppt ist und der Kolben 30 und damit die Schubstange 32 und damit wiederum das Hebelelement 16 eine vorgegebene Position einnehmen, wodurch ein gewünschtes Verdichtungsverhältnis der Hubkolbenmaschine eingestellt ist. Relative movement of the piston 30 and thus the push rod 32 results to the control piston 54. This relative movement takes place until the channels 40, 42 and 44, the corresponding control edges 48, 50 and 52 of the control piston 54 run over and closed again, whereby the flow of the lubricating oil is stopped and the piston 30 and thus the push rod 32 and thus turn the Lever 16 occupy a predetermined position, whereby a desired compression ratio of the reciprocating engine is set.
Eine umgekehrte Betätigung des Steuerkolbens 54 erfolgt beispielsweise dadurch, dass das Betätigungselement 66 und der Stift 64 kraftlos geschaltet werden, wodurch das Federelement 68 den Steuerkolben 54 in Richtung des Betätigungselements 66 drücken kann, woraufhin sich das Betätigungselement 66 und der Stift 64 von der Schubstange 32 wegbewegen. In diesem Falle geben die Steuerkanten 48, 50 und 52 die Kanäle 40, 42 und 44 frei und die Schubstange 32 bewegt sich analog in die andere Richtung. A reverse actuation of the control piston 54 takes place, for example, in that the actuating element 66 and the pin 64 are switched powerless, whereby the Spring element 68 can push the control piston 54 in the direction of the actuating element 66, whereupon the actuating element 66 and the pin 64 move away from the push rod 32. In this case, the control edges 48, 50 and 52, the channels 40, 42 and 44 free and the push rod 32 moves in the same direction in the other direction.
Hieraus wird deutlich, dass zur Einstellung des Hebelelements 16 und damit des It is clear that to adjust the lever member 16 and thus the
Verdichtungsverhältnis der Hubkolbenmaschine lediglich eine Vorgabe einer Soll-Position des Steuerkolbens 54 über eine Vorgabe einer Soll-Position des Betätigungselements 66 und des Stifts 64 geschehen muss und sich die Stelleinrichtung 24 dann selbstständig einstellt, bis der Fluss des Schmieröls unterbrochen ist. Eine zusätzliche Betätigung des Steuerkolbens 54 zum Beenden der Einstellung der Stelleinrichtung 24 ist nicht vonnöten. Des Weiteren bedeutet dies, dass etwaige Leckagen infolge von Verschleiß, wie er über eine sehr hohe Lebensdauer hinweg vorkommen kann, quasi selbstständig durch die Stelleinrichtung 24 ausgeglichen wird. Es ist lediglich eine Anpassung der Vorgabe der Soll-Position des Steuerkolbens 54 bzw. des Betätigungselements 66 und des Stifts 64 vonnöten. Diese Anpassung kann gegebenenfalls über einen einfachen Abgleich von vorgegebenen Soll-Werten mit mittels Erfassungseinrichtungen erfassten Ist-Werten erfolgen. Dies gewährleistet eine sehr präzise Einstellung des Verdichtungsverhältnisses auch über eine sehr hohe Lebensdauer der Hubkolbenmaschine hinweg und damit die Darstellung eines sehr effizienten und kraftstoffverbrauchsarmen Betriebs derselbigen. Compression ratio of the reciprocating engine only a specification of a desired position of the control piston 54 must be done via a specification of a desired position of the actuating element 66 and the pin 64 and the adjusting device 24 then adjusts automatically until the flow of the lubricating oil is interrupted. An additional operation of the control piston 54 to terminate the adjustment of the actuator 24 is not required. Furthermore, this means that any leaks due to wear, as it can occur over a very long lifetime, is quasi self-compensated by the adjusting device 24. It is merely an adaptation of the specification of the desired position of the control piston 54 and the actuating element 66 and the pin 64 needed. If appropriate, this adaptation can take place via a simple comparison of predetermined desired values with actual values detected by means of detection devices. This ensures a very precise adjustment of the compression ratio over a very long service life of the reciprocating engine and thus the representation of a very efficient and fuel-efficient operation derselbigen.
Wie der Fig. 3 weiterhin zu entnehmen ist, sind das Betätigungselements 66 und der Steuerkolben 54 nicht fest miteinander verbunden sondern wirken über eine As can be seen from FIG. 3, the actuating element 66 and the control piston 54 are not firmly connected to each other but act via a
bogenförmige Fläche 70 des Betätigungselements 66 zusammen. Der Mittelpunkt der bogenförmigen Fläche liegt dabei zumindest im Wesentlichen auf der Schwenkachse der Stelleinrichtung 24, die mit der Mittelsymmetrieachse der Welle 62 zusammenfällt. Die bogenförmige Fläche 70 gewährleistet einen konstanten Hub und damit eine konstante Bewegung des Steuerkolbens 54 auch bei einer Bewegung bzw. bei einem arcuate surface 70 of the actuating element 66 together. The center of the arcuate surface is at least substantially on the pivot axis of the adjusting device 24, which coincides with the central axis of symmetry of the shaft 62. The arcuate surface 70 ensures a constant stroke and thus a constant movement of the control piston 54 even during a movement or at a
Verschwenken der VerStelleinrichtung 24 um ihre Schwenkachse, wobei der Pivoting the adjusting device 24 about its pivot axis, wherein the
Steuerkolben 54 diese Schwenkbewegung mit ausführt während das Betätigungselement 66 wie beschrieben drehfest ist. Zur Verbesserung der Kontaktbedingungen zwischen dem Steuerkolben 54 und der bogenförmigen Fläche 70 weist der Steuerkolben 54 einen abgerundeten Kopf auf, der an der bogenförmigen Fläche 70 anliegt und reibungsarm an ihr entlang gleiten kann. Zur Darstellung der ausgeführten Relativbewegung des Zylinders 28 und damit des Steuerkolbens 54 zu dem Betätigungselement 66 weist der Zylinder 28 einen Schlitz auf, in welchem das Betätigungselement 66 angeordnet ist. Control piston 54 carries out this pivoting movement while the actuator 66 as described rotatably. To improve the contact conditions between the control piston 54 and the arcuate surface 70, the control piston 54 has a rounded head which abuts the arcuate surface 70 and can slide along it with little friction. To illustrate the executed relative movement of the cylinder 28 and thus of the control piston 54 to the actuating element 66, the cylinder 28 has a slot in which the actuating element 66 is arranged.
Zur Darstellung einer einfachen und kostengünstigen Montage umfasst der Zylinder 28 drei Teile 74, 76 und 78, wobei der Teil 74 mit dem Teil 76 verbunden ist. Der Teil 78 ist ebenso mit dem Teil 76 verbunden und ist bereichsweise in dem Teil 76 aufgenommen und begrenzt einerseits den Arbeitsraum 26. To illustrate a simple and inexpensive installation, the cylinder 28 comprises three parts 74, 76 and 78, the part 74 being connected to the part 76. The part 78 is also connected to the part 76 and is partially received in the part 76 and limited on the one hand the working space 26th
Die Fig. 6 zeigt die Versteileinrichtung 24 in fünf voneinander unterschiedlichen Fig. 6 shows the adjusting device 24 in five different from each other
Stellungen zur Darstellung von fünf voneinander unterschiedlichen Drehstellungen des Hebelelements 16 relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen 14 und zur Darstellung von fünf voneinander unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen der Hubkolbenmaschine. Gemäß Darstellung A befindet sich die VerStelleinrichtung 24 in der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten oberen Endstellungen, in welcher dass geringste Verdichtungsverhältnis vorliegt, welches beispielsweise ε = 7 beträgt. Positions for the representation of five different rotational positions of the lever member 16 relative to the respective crank pin 14 and for representing five different compression ratios of the reciprocating engine. According to illustration A, the adjusting device 24 is in the upper end positions shown in FIGS. 1 to 5, in which the lowest compression ratio is present, which is, for example, ε = 7.
Gemäß Darstellung B befindet sich im Vergleich zu Darstellung A in der Steuerkammer 34 eine größere Menge von Schmieröl, während sich in der Steuerkammer 36 eine geringer Menge von Schmieröl befindet. Dementsprechend hat sich der Kolben 30 und damit die Schubstange 32 von der Welle 62 wegbewegt. Durch diese Bewegung verkleinert sich das Kompressionsvolumen im entsprechenden Zylinder der As shown in Figure B, there is a larger amount of lubricating oil in the control chamber 34 than in the illustration A, while there is a small amount of lubricating oil in the control chamber 36. Accordingly, the piston 30 and thus the push rod 32 has moved away from the shaft 62. By this movement, the compression volume in the corresponding cylinder of the reduced
Hubkolbenmaschine, da die Schubstange 32 das Hebelelement 16 in eine andere Drehstellung relativ zu dem Hubzapfen 14 drückt, wobei diese Drehbewegung über das Pleuel 18 in eine translatorische Bewegung des Kolbens im Zylinder umgesetzt wird. Gemäß Darstellung C ist ein Verdichtungsverhältnis von ε = 9,5 eingestellt. Im Vergleich dazu beträgt das Verdichtungsverhältnis bei der gemäß Darstellung D gezeigten Reciprocating piston engine because the push rod 32 presses the lever member 16 in a different rotational position relative to the crank pin 14, wherein this rotational movement is converted via the connecting rod 18 in a translational movement of the piston in the cylinder. According to illustration C, a compression ratio of ε = 9.5 is set. In comparison, the compression ratio is as shown in FIG
Einstellung der Versteileinrichtung 24 wieder etwas weniger, während das Adjustment of the adjusting device 24 again slightly less, while the
Verdichtungsverhältnis in der gemäß Darstellung E gezeigten Stellung der Compression ratio in the position shown in FIG. E of FIG
Versteileinrichtung 24 ε = 14 beträgt. Es ist zu erkennen, dass nun besonders viel Schmieröl in der Steuerkammer 34 aufgenommen ist, während die Steuerkammer 36 nahezu kein Schmieröl mehr beinhaltet. Der Übersicht wegen sind in der Fig. 6 die übrigen Bezugszeichen weggelassen, wobei das zu der Versteileinrichtung 24 gemäß den vorhergehenden Figuren Ausgeführte analog auf die Versteileinrichtung 24 gemäß Fig. 6 zutrifft. Adjustment device 24 ε = 14 amounts. It can be seen that now a particularly large amount of lubricating oil is received in the control chamber 34, while the control chamber 36 contains almost no more lubricating oil. For the sake of clarity, the other reference numerals have been omitted in FIG. 6, the analogous to the adjusting device 24 according to the preceding figures being analogous to the adjusting device 24 according to FIG.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine, bei welchem mindestens ein an einem Hubzapfen (14) einer Kurbelwelle (12) gelagertes und mit einem korrespondierenden Pleuel (18) verbundenes Hebelelement (16) mittels einer korrespondierenden Stelleinrichtung (24) zur Einstellung des Anspruch [en] A method for operating a reciprocating engine, in which at least one lever element (16) mounted on a crank pin (14) of a crankshaft (12) and connected to a corresponding connecting rod (18) is adjusted by means of a corresponding adjusting device (24) for setting the
Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem Hubzapfen (14) eingestellt wird, wobei das  Compression ratio of the reciprocating engine between at least two rotational positions is adjusted relative to the crank pin (14), wherein the
Hebelelement (16) einerseits mit dem Pleuel (18) und andererseits mit der Stelleinrichtung (24) gelenkig verbunden ist,  Lever element (16) on the one hand with the connecting rod (18) and on the other hand with the adjusting device (24) is hingedly connected,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) durch eine zumindest im Wesentlichen translatorische Bewegung der Stelleinrichtung (24) zwischen den zumindest zwei Drehstellungen eingestellt wird und dass sich die Stelleinrichtung (24) zumindest mittelbar an einem Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine um eine Schwenkachse schwenkbar abstützt.  the lever element (16) is adjusted by an at least substantially translatory movement of the adjusting device (24) between the at least two rotational positions and that the adjusting device (24) is at least indirectly pivotably supported on a crankcase of the reciprocating engine about a pivot axis.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) in Abhängigkeit von einem eine Verbrennung in einem dem Hebelelement (16) zugeordneten Arbeitsraum, insbesondere Zylinder, der  the lever element (16) as a function of a combustion in a lever element (16) associated working space, in particular cylinder, the
Hubkolbenmaschine charakterisierenden Signal eingestellt wird.  Reciprocating engine characterizing signal is set.
3. Verfahren nach Anspruch 2, 3. The method according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest einer  the combustion characterizing signal by means of at least one
Erfassungseinrichtung der Hubkolbenmaschine erfasst wird. Detecting means of the reciprocating engine is detected.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, 4. The method according to any one of claims 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest eines dem Arbeitsraum zugeordneten Klopfsensors der Hubkolbenmaschine erfasst wird.  the combustion characterizing signal is detected by means of at least one of the working space associated knock sensor of the reciprocating engine.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 5. The method according to any one of claims 2 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest eines dem Arbeitsraum zugeordneten Drucksensors der Hubkolbenmaschine erfasst wird.  the combustion characterizing signal is detected by means of at least one of the working space associated pressure sensor of the reciprocating engine.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) in Abhängigkeit von einer Temperatur und/oder einem Druck eines dem Hebelelement (16) zugeordneten Arbeitsraums, insbesondere Zylinders, der Hubkolbenmaschine eingestellt wird.  the lever element (16) is set as a function of a temperature and / or a pressure of a working space, in particular a cylinder, associated with the lever element (16), of the reciprocating piston engine.
7. Verfahren nach Anspruch 6, 7. The method according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes durch die Temperatur das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) reduziert wird.  when a predetermined threshold value is exceeded by the temperature, the compression ratio is reduced by adjusting the lever element (16).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) in Abhängigkeit von einem Arbeitstakt eines dem  the lever element (16) in response to a power stroke of the
Hebelelement (16) zugeordneten Kolbens der Hubkolbenmaschine eingestellt wird.  Lever element (16) associated piston of the reciprocating engine is adjusted.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses eingestellt wird, wenn eine von der Stelleinrichtung (24) auf das Hebelelement (16) zur Einstellung des Hebelelements (16) aufzubringende Stellkraft die gleiche Bewegung des Hebelelements (16) bewirkt, wie eine von dem mit dem Hebelelement (16) verbundenen Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) aufgebrachte Kraft. the lever member (16) is adjusted to adjust the compression ratio when one of the actuator (24) to be applied to the lever member (16) for adjusting the lever member (16) actuating force causes the same movement of the lever member (16) as one of the the lever element (16) connected to the connecting rod (18) on the lever element (16) applied force.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) erhöht wird, wenn von dem Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) eine Zugkraft aufgebracht wird.  the compression ratio is increased by adjusting the lever member (16) when a tensile force is applied from the connecting rod (18) to the lever member (16).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, 11. The method according to any one of claims 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) reduziert wird, wenn von dem Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) eine Druckkraft aufgebracht wird.  the compression ratio is reduced by adjusting the lever member (16) when a compressive force is applied from the connecting rod (18) to the lever member (16).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) in Abhängigkeit von einer Last der Hubkolbenmaschine eingestellt wird.  the lever member (16) is adjusted in response to a load of the reciprocating engine.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) über eine Gewindespindel der Stelleinrichtung (24) und/oder durch eine hydraulische Betätigung der Stelleinrichtung (24) eingestellt wird.  the lever element (16) is adjusted via a threaded spindle of the adjusting device (24) and / or by a hydraulic actuation of the adjusting device (24).
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Hebelelement (16) über einen in einem Arbeitsraum (26) eines Zylinders (28) axial relativ zu dem Zylinder (28) verschiebbar aufgenommenen und mit einer Stange (32) verbundenen Kolben (30) der Stelleinrichtung (24) eingestellt wird.  the lever element (16) is adjusted via a piston (30) of the adjusting device (24) that is displaceably received axially relative to the cylinder (28) in a working chamber (26) of a cylinder (28) and connected to a rod (32).
15. Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine, bei welchem mindesten ein an einem Hubzapfen (14) einer Kurbelwelle (12) gelagertes und mit einem 15. A method for operating a reciprocating engine, wherein at least one of a crank pin (14) of a crankshaft (12) stored and with a
korrespondierenden Pleuel (18) verbundenes Hebelelement (16) mittels einer korrespondierenden Stelleinrichtung (24) zur Einstellung des  corresponding connecting rod (18) connected lever element (16) by means of a corresponding adjusting device (24) for adjusting the
Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem Hubzapfen (14) eingestellt wird, wobei das  Compression ratio of the reciprocating engine between at least two rotational positions is adjusted relative to the crank pin (14), wherein the
Hebelelement (16) einerseits mit dem Pleuel (18) und andererseits mit der Stelleinrichtung (24) gelenkig verbunden ist, Lever element (16) on the one hand with the connecting rod (18) and on the other hand with the Actuator (24) is pivotally connected,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine Mehrzahl von an einem jeweiligen Hubzapfen (14) gelagerten und mit jeweils einem korrespondierenden Pleuel (18) verbundenen Hebelelementen (16) mittels jeweils einer zugeordneten Stelleinrichtung (24) unabhängig voneinander zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses der Hubkolbenmaschine zwischen zumindest zwei Drehstellungen relativ zu dem jeweiligen Hubzapfen (14) eingestellt wird und dass sich die Stelleinrichtung (24) zumindest mittelbar an einem  a plurality of at a respective crank pin (14) mounted and each with a corresponding connecting rod (18) connected lever elements (16) by means of an associated adjusting device (24) independently of each other for adjusting the compression ratio of the reciprocating engine between at least two rotational positions relative to the respective crank pin (14) is set and that the adjusting device (24) at least indirectly on a
Kurbelgehäuse der Hubkolbenmaschine um eine Schwenkachse schwenkbar abstützt.  Crankcase of the reciprocating engine pivotally supported about a pivot axis.
16. Verfahren nach Anspruch 15, 16. The method according to claim 15,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils in Abhängigkeit von einem eine Verbrennung in einem dem Hebelelement (16) zugeordneten Arbeitsraum, insbesondere Zylinder, der Hubkolbenmaschine charakterisierenden Signal eingestellt werden.  the lever elements (16) in each case depending on a combustion in a lever element (16) associated working space, in particular cylinder, the reciprocating engine characterizing signal can be adjusted.
17. Verfahren nach Anspruch 16, 17. The method according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest einer  the combustion characterizing signal by means of at least one
Erfassungseinrichtung der Hubkolbenmaschine erfasst wird.  Detecting means of the reciprocating engine is detected.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, 18. The method according to any one of claims 16 or 17,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest eines dem Arbeitsraum zugeordneten Klopfsensors der Hubkolbenmaschine erfasst wird.  the combustion characterizing signal is detected by means of at least one of the working space associated knock sensor of the reciprocating engine.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, 19. The method according to any one of claims 16 to 18,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das die Verbrennung charakterisierende Signal mittels zumindest eines dem Arbeitsraum zugeordneten Drucksensors der Hubkolbenmaschine erfasst wird.  the combustion characterizing signal is detected by means of at least one of the working space associated pressure sensor of the reciprocating engine.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, 20. The method according to any one of claims 15 to 19,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils in Abhängigkeit von einer Temperatur und/oder einem Druck eines dem Hebelelement (16) zugeordneten Arbeitsraums, insbesondere Zylinders, der Hubkolbenmaschine eingestellt werden. the lever elements (16) in each case depending on a temperature and / or a pressure of the lever element (16) associated working space, in particular cylinder, the reciprocating engine can be adjusted.
Verfahren nach Anspruch 20, Method according to claim 20,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes durch die Temperatur das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) reduziert wird.  when a predetermined threshold value is exceeded by the temperature, the compression ratio is reduced by adjusting the lever element (16).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21 , Method according to one of claims 15 to 21,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils in Abhängigkeit von einem Arbeitstakt eines dem Hebelelement (16) zugeordneten Kolbens der Hubkolbenmaschine eingestellt werden.  the lever elements (16) in each case depending on a power stroke of the lever element (16) associated piston of the reciprocating engine can be adjusted.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, 23. The method according to any one of claims 15 to 22,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses jeweils eingestellt werden, wenn eine von der Stelleinrichtung (24) auf das jeweilige Hebelelement (16) zur Einstellung des Hebelelements (16) aufzubringende  the lever elements (16) for setting the compression ratio are each set when one of the adjusting device (24) to be applied to the respective lever element (16) for adjusting the lever element (16)
Stellkraft die gleiche Bewegung des Hebelelements (16) bewirkt, wie eine von dem mit dem Hebelelement (16) verbundenen Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) aufgebrachte Kraft.  Actuating force causes the same movement of the lever member (16) as a force applied to the lever member (16) by the connecting rod (18) connected to the lever member (16).
24. Verfahren nach Anspruch 23, 24. The method according to claim 23,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) erhöht wird, wenn von dem Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) eine Zugkraft aufgebracht wird.  the compression ratio is increased by adjusting the lever member (16) when a tensile force is applied from the connecting rod (18) to the lever member (16).
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24, Method according to one of claims 23 or 24,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verdichtungsverhältnis durch Einstellen des Hebelelements (16) reduziert wird, wenn von dem Pleuel (18) auf das Hebelelement (16) eine Druckkraft aufgebracht wird. the compression ratio is reduced by adjusting the lever member (16) when a compressive force is applied from the connecting rod (18) to the lever member (16).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, 26. The method according to any one of claims 15 to 25,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils in Abhängigkeit von einer Last der  the lever elements (16) each in response to a load of
Hubkolbenmaschine eingestellt werden.  Reciprocating engine can be adjusted.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, 27. The method according to any one of claims 15 to 26,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils über eine Gewindespindel der Stelleinrichtung (24) und/oder durch eine hydraulische Betätigung der Stelleinrichtung (24) eingestellt werden.  the lever elements (16) in each case via a threaded spindle of the adjusting device (24) and / or by a hydraulic actuation of the adjusting device (24) can be adjusted.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 27, 28. The method according to any one of claims 15 to 27,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Hebelelemente (16) jeweils über einen in einem Arbeitsraum (26) eines Zylinders (28) axial relativ zu dem Zylinder (28) verschiebbar aufgenommenen und mit einer Stange (32) verbundenen Kolben (30) der Stelleinrichtung (24) eingestellt werden.  the lever elements (16) in each case via a in a working space (26) of a cylinder (28) axially relative to the cylinder (28) slidably received and connected to a rod (32) piston (30) of the adjusting device (24) can be adjusted.
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