DE102006018946A1 - Internal combustion engine e.g. petrol engine, for automobile, has adjustment device to adjust valve stroke simultaneously with change of compression ratio, so that maximum valve stroke and valve opening- and/or closing time are changeable - Google Patents

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Abstract

The engine has an adjustment device (9) provided between a cylinder head (8) and a crank case (6), and inlet and exhaust valves. A adjustment unit (14) and the adjustment device (9) are provided for adjusting the valve stroke of the valves simultaneously with the change of a geometrical compression ratio, so that the maximum valve stroke and the opening- and/or closing time of the valves are changeable with the change of the ratio by a change of position of the cylinder head in relation to the crank case.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine bei der eine variable Verdichtung durch eine Verstellung des Zylinderkopfes gegenüber einem Kurbelgehäuse erfolgt, und der Ventilhub mit einer mechanischen variablen Ventilsteuerung verändert wird zur Verstellung der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit von Ein- und/oder Auslassventilen.The The invention relates to an internal combustion engine in which a variable Compression by an adjustment of the cylinder head against a crankcase takes place, and the valve lift is changed with a mechanical variable valve timing for adjusting the valve opening time and the valve closing time of inputs and / or Exhaust valves.

Es ist bekannt, dass bei einem Motor mit variabler Verdichtung, bei dem die geometrische Verdichtung dadurch eingestellt wird, dass der Zylinderkopf mit der zum Zylinderkopf gehörenden Büchse und damit die Zylinderkopfbüchseneinheit bildende Baugruppe gegenüber der im Kurbelgehäuse gelagerten Kurbelwelle verschoben wird, wobei das Verdichtungsverhältnis durch den Hub der Gaswechselventile begrenzt wird. Man kann dabei das geometrische Verdichtungsverhältnis nur dann erhöhen, wenn der Ventilhub der Gaswechselventile gleichzeitig reduziert wird. Sonst würde die Gefahr der Kollision zwischen einem Kolben und den Ventilen bestehen oder im Kolben müssen derart tiefe Ventiltaschen vorgesehen werden, die jedoch zu einer Verschlechterung der Abgasemission des Verbrennungsmotors führen würde. Da das geometrische Verdichtungsverhältnis insbesondere in der Teillast erhöht werden soll, um den Wirkungsgrad z.B. eines Ottomotors zu erhöhen, muss dann im Betrieb des Motors für diesen Fall der Ventilhub variabel gestaltet sein und entsprechend reduziert werden. Bei Teillast sind kleinere Ventilhübe sinnvoll, so dass diese Kopplung für den Verbrennungsmotor von Vorteil ist. Bei Verwendung einer drosselfreien Laststeuerung allein über die Variation der Ventilerhebungskurven und nicht über die Verwendung einer Drosselklappe ist dieses nicht einfach zu realisieren. Gleichzeitig muss dann aber auch der Ventilhub der Auslassventile reduziert werden, was für die Motorfunktion im Teillastbetrieb nicht hinderlich ist. Durch die Ventilhubreduzierung in diesem Motorbetrieb, d.h. erhöhtes geometrisches Verdichtungsverhältnis mit reduzierten Ventilhüben auf der Ein- und Auslassventilseite, wird die Ventiltriebreibung reduziert, was zu Kraftstoffverbrauchseinsparungen führt. Die Erhöhung des geometrischen Verdichtungsverhältnisses an Verbrennungsmotoren hat eine wirkungsgradgünstigere Verbrennung zur Folge. Es muss unter allen Umständen vermieden werden, dass bei einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses des Kolbens, der dann in Richtung des Zylinderkopfes in dem oberen Totpunkt weiter bewegt wird, der Kolben mit den geöffneten Ventilen in Kontakt kommt.It is known that in a variable compression engine, at the geometric compression is adjusted by the cylinder head with the cylinder head belonging to the bush and thus the cylinder head bushing unit facing assembly in the crankcase is shifted crankshaft bearing, wherein the compression ratio the stroke of the gas exchange valves is limited. You can do that geometric compression ratio only then increase when the valve lift of the gas exchange valves is reduced at the same time becomes. Otherwise would the risk of collision between a piston and the valves must exist or in the piston Such deep valve pockets are provided, however, to a Deterioration of the exhaust emission of the internal combustion engine would result. There the geometric compression ratio, especially in the partial load elevated to increase the efficiency, e.g. of a gasoline engine has to increase then in the operation of the engine for This case, the valve lift will be variable and accordingly be reduced. At partial load, smaller valve strokes make sense so this coupling for the internal combustion engine is an advantage. When using a throttle-free Load control alone over the variation of the valve lift curves and not the use a throttle valve, this is not easy to implement. simultaneously but then also the valve lift of the exhaust valves must be reduced, which for the Motor function in partial load operation is not a hindrance. By the Valve lift reduction in this engine mode, i. elevated geometric compression ratio with reduced valve lifts on the intake and exhaust valve side, the valvetrain friction becomes reduced, resulting in fuel economy savings. The increase the geometric compression ratio of internal combustion engines has a lower efficiency Combustion. It must be avoided at all costs at an increase the compression ratio of the piston, which then in the direction of the cylinder head in the upper Dead center is moved further, the piston with the open Valves come into contact.

Aus der DE 103 23 665 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit oben liegender Nockenwelle bekannt, bei der eine variable Verstellung der Ventilöffnungs- und Ventilschließzeit über ein Verstellgetriebe erreicht wird. Bei diesem vollvariablen Ventiltrieb wird der Ventilhub der Ein- und/oder Auslassventile durch Verdrehung einer jeweiligen Steuerwelle mit einer Exzentrizität für die jeweilige Einlassventilseite oder die Auslassventilseite verstellt. Damit kann über die Ventilhubbewegung auch die Laststeuerung des Verbrennungsmotors erfolgen, ohne dass eine Drosselklappe verwendet wird. Dabei wird der maximale Ventilhub und gleichzeitig der Ventilöffnungszeitpunkt sowie der Ventilschließzeitpunkt derart verändert, dass über die Ventilhubbewegung die Last des Motors sich einstellt und durch die Veränderung der Ventilöffnungsparameter die Laststeuerung des Motors allein vorgenommen wird. Aus der DE 102 25 587.3 ist weiterhin ein Verbrennungsmotor mit vollvariablem Verdichtungsverhältnis und drosselfreier Laststeuerung bekannt, indem ein Verstellgetriebe mit einer Kulissensteuerung, beispielsweise bei Veränderung des Verdichtungsverhältnisses dafür sorgt, dass der Antrieb der Nockenwelle auch bei Verstellung der Verdichtung kinematisch erfolgreich gelingt.From the DE 103 23 665 A1 is an internal combustion engine with overhead camshaft known, in which a variable adjustment of the valve opening and valve closing time is achieved via a variable speed. In this fully variable valve train, the valve lift of the intake and / or exhaust valves is adjusted by rotating a respective control shaft with an eccentricity for the respective intake valve side or the exhaust valve side. This can be done via the valve lift and the load control of the engine without a throttle valve is used. In this case, the maximum valve lift and at the same time the valve opening time and the valve closing time is changed in such a way that the load of the engine is adjusted via the valve lift movement and the load control of the engine is carried out solely by the change of the valve opening parameters. From the DE 102 25 587.3 Furthermore, an internal combustion engine with fully variable compression ratio and throttle-free load control is known by an adjusting with a slide control, for example, when changing the compression ratio ensures that the drive of the camshaft succeeds kinematically successful even when adjusting the compression.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige, kraftstoffsparende und einfache Verbrennungskraftmaschine mit variabler Verdichtung und mit mechanisch variablen Ventilhub zu schaffen, bei der kein zusätzlicher aufwendiger Betätigungsmechanismus für die Steuerwellen des variablen Ventiltriebs erforderlich ist und trotzdem sichergestellt ist, dass es zu keiner Kollision der Ventile mit dem Kolben kommen kann.It It is the object of the present invention to provide a cost-effective, fuel-efficient and simple variable-combustion engine Compression and with mechanically variable valve lift to create with no additional elaborate actuating mechanism for the Control shafts of the variable valve train is required and still it is ensured that there is no collision of the valves with the Pistons can come.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine mechanische Kopplung der Ein- und Auslassventile mit der gleichzeitigen Verstellung der Verdichtung und des Ventilhubes über eine Verstelleinrichtung, indem mittels einer zwischen Zylinderkopf und einem Kurbelgehäuse vorgesehenen Verstelleinrichtung die Verstellung der Ventilhubbewegung der Ein- und/oder Auslassventile und die Änderung des Verdichtungsverhältnisses gleichzeitig erfolgt, so dass bei einer Änderung des geometrischen Verdichtungsverhältnisses durch eine Lageänderung des Zylinderkopfes gegenüber dem Kurbelgehäuse in Abhängigkeit der Lageänderung der maximale Ventilhub und der Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunkt der Ein- oder Auslassventile der Verbrennungskraftmaschine veränderlich ist.Is solved this task by a mechanical coupling of the inlet and outlet valves with the simultaneous adjustment of the compression and the valve lift over one Adjustment by means of a between cylinder head and a crankcase provided adjusting the adjustment of the valve lift movement of the Inlet and / or outlet valves and the change in the compression ratio occurs simultaneously, so that when changing the geometric compression ratio by a change of position the cylinder head opposite the crankcase dependent on the change of position the maximum valve lift and the valve opening or closing time the intake or exhaust valves of the internal combustion engine variable is.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung als ein Verstellgetriebe ausgebildet ist, wobei dieses Verstellgetriebe einerseits mit der mechanisch variablen Ventilsteuerung und andererseits mit dem Kurbelgehäuse über Befestigungsmittel verbunden ist, so dass in vorteilhafter Weise mittels des Verstellgetriebes die Verstellung des maximalen Ventilhubs und des Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunktes der Einlassventile oder Auslassventile der Verbrennungskraftmaschine stufenlos veränderlich ist und hierdurch vorzugsweise die Laststeuerung der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.It is preferably provided that the adjusting device is designed as an adjusting mechanism, wherein this adjusting mechanism is connected on the one hand with the mechanically variable valve control and on the other hand with the crankcase via fastening means, so that in an advantageous manner by means of the adjusting the adjustment of the maximum valve lift and the Ventilöffnungs- or Valve closing timing of the intake valves or exhaust valves of the internal combustion engine is continuously variable and thereby preferably the Laststeue tion of the internal combustion engine takes place.

Eine vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, dass mittels des Verstellgetriebes die Verstellung des maximalen Ventilhubs und des Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunktes der Einlassventile oder der Auslassventile der Verbrennungskraftmaschine stufenweise mit mindestens zwei Stufen veränderlich ist.A advantageous development is seen in that by means of Variable speed adjustment of the maximum valve lift and the valve opening or valve closing time the intake valves or the exhaust valves of the internal combustion engine gradually variable with at least two stages.

Eine günstige Ausführungsform wird darin gesehen, dass unabhängig von der Lageänderung des Zylinderkopfes gegenüber dem Kurbelgehäuse und somit unabhängig von dem eingestellten Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine zusätzlich eine Veränderung der relativen Winkellage zwischen Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle durch eine Nockenwellenverstellung vorgesehen ist.A favorable embodiment is seen in that independent from the change in position of the Cylinder head opposite the crankcase and thus independent from the set compression ratio of the internal combustion engine additionally a change the relative angular position between the crankshaft and at least one Camshaft is provided by a camshaft adjustment.

Wesentlich an der neuen Verbrennungskraftmaschine mit variabler Verdichtung und mit mechanisch variablem Ventilhub ist, dass bei Verstellung von der Verdichtung gleichzeitig der Ventilhub verstellt wird und kein aufwendiger unabhängig davon arbeitender zusätzlicher Betätigungsmechanismus für die Steuerwellen des variablen Ventiltriebs mehr nötig ist. Hierdurch können erhebliche Kosten bei der Aktuatorik zur Ventilhubverstellung eingespart werden. Ferner ist durch die Kopplung der Verstellung von Ventilhub und Verdichtung sichergestellt, dass es zu keiner Kollision der Ventile mit dem Kolben kommen kann, was der Fall wäre, wenn an einem Verbrennungsmotorenkonzept mit variabler Verdichtung und veränderlichem Ventilhub unterschiedliche Aktuatoren für die jeweilige Verstellung eines Parameters vorgesehen sind und es bei Ausfall eines Aktuators zu Kollisionsproblemen zwischen Kolben und Ventil kommen kann. Dabei bleiben die Kosten des gesamten Steuerungsaufwandes des Motors mit veränderlicher Verdichtung und veränderlicher Ventilsteuerung bei Einsatz der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung gering. Durch die mechanische Kopplung kann außerdem ein robuster Verstellmechanismus realisiert werden, der auch bei widrigen Motoreinsatzbedingungen sicher und zuverlässig arbeitet. Selbst bei tiefen Temperaturen sind keine Ausfälle von zusätzlich aufwendigen Aktuatoren zu befürchten, die sonst zur Regelung der Ventilsteuerzeit benötigt werden.Essential on the new internal combustion engine with variable compression and with mechanically variable valve lift is that when adjusting the compression at the same time the valve lift is adjusted and no consuming independent of which additional working Actuation mechanism for the control shafts the variable valve train is more necessary. This can be significant Costs are saved in the actuator for valve lift. Furthermore, by the coupling of the adjustment of valve lift and Compression ensures that there is no collision of the valves can come with the piston, which would be the case when working on an internal combustion engine concept different with variable compression and variable valve lift Actuators for the respective adjustment of a parameter are provided and it in case of failure of an actuator to collision problems between pistons and valve can come. The costs of the entire control effort remain of the engine with changeable Compaction and changeable Valve control when using the adjusting device according to the invention low. The mechanical coupling also allows a robust adjustment mechanism be realized, even in adverse engine conditions safe and reliable is working. Even at low temperatures, there are no failures of additionally expensive actuators to fear otherwise needed to control the valve timing.

Zusätzlich kann durch diese kostengünstige Konstruktion zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses und der Ventilsteuerung diese Lösung auch bei Großserienmotoren zur Kraftstoffeinsparung genutzt werden. Es ist bekannt, dass durch die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses neben der Verwendung von variablen Steuerzeiten deutlich Kraftstoff eingespart werden kann, so dass damit ein hohes Potenzial zur Einsparung von Kraftstoff an Großserienmotoren besteht.In addition, can through this cost-effective design for adjusting the compression ratio and the valve control this solution too for large series engines be used to save fuel. It is known that through the change the compression ratio In addition to the use of variable timing significantly fuel can be saved, so that there is a high potential for saving from fuel to mass-produced engines consists.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The The invention is described below with reference to a schematic in drawings illustrated embodiment explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Teilquerschnitt durch die Verbrennungskraftmaschine eines bekannten variablen Ventiltriebs der Einlassventile und die Auslassventile; 1 a partial cross section through the internal combustion engine of a known variable valve train of the intake valves and the exhaust valves;

2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung zur Ventilhubverstellung mit einer Verstelleinheit zur Verdichtungsänderung. 2 An embodiment of an adjusting device according to the invention for valve lift adjustment with an adjustment for the change in compression.

1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine eines bekannten variablen Ventiltriebs der Gaswechselventile für ein Einlassventil 1 und ein Auslassventil 2 in einem Zylinderkopf 8 einer Zylinderkopfbüchseneinheit 11. Gemäß 2 erfolgt die Verstellung des Ventilhubs durch Verdrehen einer Einlasssteuerwelle 3 und einer Auslasssteuerwelle 4, an denen eine Schubstange 7 mit einer Exzentrizität e befestigt ist. Die Schubstange 7 ist Bestandteil der erfindungsgemäßen als ein Verstellgetriebe ausgebildeten Verstelleinrichtung 9, die zwischen dem Zylinderkopf 8 und einem Kurbelgehäuse 6 angeordnet ist und mittels der die gleichzeitige Verstellung der Ventilhubbewegung der Ein- und/oder Auslassventile 1 und 2 bei der Änderung des geometrischen Verdichtungsverhältnisses erfolgt, so dass bei einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses durch eine Lageänderung des Zylinderkopfes 8 gegenüber dem Kurbelgehäuse 6 in Abhängigkeit der Lageänderung der maximale Ventilhub und der Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunkt der Ein- oder Auslassventile 1 und 2 der Verbrennungskraftmaschine veränderlich ist. 1 shows an internal combustion engine of a known variable valve train of the gas exchange valves for an intake valve 1 and an exhaust valve 2 in a cylinder head 8th a cylinder head box unit 11 , According to 2 the valve lift is adjusted by turning an intake control shaft 3 and an exhaust control shaft 4 on which a push rod 7 attached with an eccentricity e. The push rod 7 is part of the invention designed as an adjusting adjustment 9 between the cylinder head 8th and a crankcase 6 is arranged and by means of the simultaneous adjustment of the valve lift of the intake and / or exhaust valves 1 and 2 in the change of the geometric compression ratio, so that when a change in the compression ratio by a change in position of the cylinder head 8th opposite the crankcase 6 depending on the change in position, the maximum valve lift and the valve opening or valve closing timing of the intake or exhaust valves 1 and 2 the internal combustion engine is variable.

Die Verstelleinrichtung 9 ist einerseits mit einem Ende mit Befestigungsmitteln 13, direkt am Kurbelgehäuse 6 und andererseits über die Schubstangen 7 mit der Einlasssteuerwelle 3 und der Auslasssteuerwelle 4 befestigt, über deren Drehlagenänderung die Ein- und/oder Auslassventile in ihrem Ventilhubverlauf variiert werden. Die Schubstange 7 setzt die lineare Verschiebung zwischen der Zylinderkopfbüchseneinheit 10, die aus Zylinderkopf 8 mit integrierter Zylinderbüchse 11 besteht, in eine Drehbewegung an der Einlass- und Auslasssteuerwelle 3, 4 um. Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses über die Verstelleinheit 14 bewirkt zugleich über die Verstelleinrichtung 9 eine Verdrehung der Einlass- und Auslasssteuerwelle 3 und 4, wodurch bei sich erhöhender Verdichtung der maximale Ventilhub reduziert und die Zylinderkopfbüchseneinheit 10 tiefer in das Kurbelgehäuse 6 bewegt wird. Mit Erhöhung des Ventilhubes wird das Verdichtungsverhältnis gleichzeitig reduziert und die Zylinderkopfbüchseneinheit 10 wird weiter aus dem Kurbelgehäuse 6 bewegt, wobei ein in der Zylinderkopfbüchse 10 oszillierenden Kolben 12 weiter vom Zylinderkopf 8 entfernt bewegt wird. Mit zunehmendem Ventilhub wächst also der Freigang zwischen dem Kolben 12 und den Ein- und Auslassventilen 1 und 2, so dass der Ventilhub auch ohne Kollisionsproblematik erhöht werden kann. Hiermit können dann die höheren Lasten der Verbrennungskraftmaschine ohne Probleme gefahren werden. Mit der so beschriebenen Variation von Ventilhub und geometrischer Verdichtung kann zugleich eine Laststeuerung des Motors vorgenommen werden, indem eine vollvariable Ventilhubveränderung vorgenommen wird und damit auch die Laststeuerung der Verbrennungskraftmaschine von der Leerlauflast bis hin zur Volllast erreicht wird.The adjusting device 9 is on the one hand with one end with fasteners 13 , directly on the crankcase 6 and on the other hand via the push rods 7 with the intake control shaft 3 and the exhaust control shaft 4 attached, on the rotational position change the inlet and / or outlet valves are varied in their Ventilhubverlauf. The push rod 7 sets the linear displacement between the cylinder head bushing unit 10 made from cylinder head 8th with integrated cylinder liner 11 consists in a rotational movement on the inlet and outlet control shaft 3 . 4 around. The increase of the compression ratio via the adjustment unit 14 at the same time via the adjustment 9 a rotation of the intake and exhaust control shaft 3 and 4 whereby, with increasing compression, the maximum valve lift is reduced and the cylinder head bushing unit 10 deeper into the crankcase 6 is moved. As the valve lift increases, the compression ratio is simultaneously reduced and the cylinder head bushing unit 10 gets further out of the crankcase 6 moves where at one in the cylinder head box 10 oscillating piston 12 further from the cylinder head 8th is moved away. As the valve lift increases, the clearance between the piston increases 12 and the intake and exhaust valves 1 and 2 , so that the valve lift can be increased without collision problem. Hereby can then be driven without problems the higher loads of the internal combustion engine. With the thus described variation of valve lift and geometric compression, a load control of the engine can be made at the same time by a fully variable valve lift change is made and thus the load control of the internal combustion engine from idle load to full load is achieved.

Da eine niedrige Last mit kleinem Ventilhub eingestellt wird, kann bei niedriger Last das geometrische Verdichtungsverhältnis möglichst hoch zugeordnet werden. Im Teillastbetrieb, in dem die Verbrennungskraftmaschine, z.B. in Automobilen im Straßenverkehr am häufigsten betrieben wird, arbeitet dann die Verbrennungskraftmaschine mit einem höheren Wirkungsgrad, wodurch der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt werden kann. Hohe Last wird dagegen mit großem Ventilhub und geringer geometrischer Verdichtung gekoppelt.There a low load with a small valve lift can be set at low load, the geometric compression ratio as possible be assigned high. In partial load operation, in which the internal combustion engine, e.g. in automobiles in traffic most frequently is operated, then works with the internal combustion engine a higher one Efficiency, which significantly reduces fuel consumption can. High load, on the other hand, comes with a large valve lift and less Coupled with geometric compaction.

Die Verstellung des Zylinderkopfbüchseneinheit 10 wird durch die Verstelleinheit 14 zur Veränderung der Verdichtung mit mechanischem und/oder hydraulischem Funktionsmechanismus vorgenommen. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel eine hydraulische Verstelleinheit 14, die üblicherweise mit den unterschiedlichen einstell- und regelbaren baren Fluiddrücken p1 und p2 arbeitet. Die Verstelleinheit 14 sorgt dafür, dass die Verdichtung der Verbrennungskraftmaschine veränderlich ist. Mittels der Verstelleinrichtung 9 wird bei Veränderung der Verdichtung gleichzeitig die Verstellung des maximalen Ventilhubs und des Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunktes der Ein- oder Auslassventile 1 und 2 der Verbrennungskraftmaschine stufenlos oder in mindestens zwei Stufen ausgeführt, so dass vorzugsweise die Laststeuerung der Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Unabhängig von der Lageänderung des Zylinderkopfes 8 gegenüber dem Kurbelgehäuse 6 und somit unabhängig von dem eingestellten Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine ist zusätzlich eine Veränderung der relativen Winkellage zwischen Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle durch eine Nockenwellenverstellung vorgesehen.The adjustment of the cylinder head box unit 10 is through the adjustment unit 14 made to change the compression with mechanical and / or hydraulic functional mechanism. 2 shows an exemplary embodiment of a hydraulic adjusting unit 14 , which usually works with the different adjustable and controllable fluid pressures p1 and p2. The adjustment unit 14 Ensures that the compression of the internal combustion engine is variable. By means of the adjusting device 9 When the compression changes, the adjustment of the maximum valve lift and the valve opening or valve closing timing of the intake or exhaust valves is simultaneously performed 1 and 2 the internal combustion engine continuously or in at least two stages, so that preferably the load control of the internal combustion engine takes place. Regardless of the change in position of the cylinder head 8th opposite the crankcase 6 and thus regardless of the set compression ratio of the internal combustion engine, a change in the relative angular position between the crankshaft and at least one camshaft is additionally provided by a camshaft adjustment.

Die Erfindung beschränkt sich bei der Verstelleinheit 14 nicht nur auf das aufgezeigte Ausführungsbeispiel mit dem genannten hydraulischen Wirkprinzip sondern es sind auch andere Wirk- oder Funktionsprinzipen einsetzbar.The invention is limited to the adjustment 14 not only to the shown embodiment with said hydraulic action principle but there are also other active or functional principles used.

11
Einlassventilintake valve
22
Auslassventiloutlet valve
33
EinlasssteuerwelleIntake camshaft
44
AuslasssteuerwelleAuslasssteuerwelle
55
Exzentrizität eEccentricity e
66
Kurbelgehäusecrankcase
77
Schubstangepushrod
88th
Zylinderkopfcylinder head
99
Verstelleinrichtungadjustment
1010
ZylinderkopfbüchseneinheitCylinder head bushing unit
1111
Zylinderbüchsecylinder liner
1212
Kolbenpiston
1313
Befestigungsmittelfastener
1414
Verstelleinheitadjustment
P1P1
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P2P2
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Claims (5)

Verbrennungskraftmaschine bei der eine variable Verdichtung durch eine Verstellung eines Zylinderkopfes gegenüber einem Kurbelgehäuse erfolgt, und der Ventilhub mit einer mechanischen variablen Ventilsteuerung verändert wird mit einer Verstellung der Ventilöffnungszeit und/oder der Ventilschließzeit von Ein- und/oder Auslassventile, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verstellung des Verdichtungsverhältnisses über eine Verstelleinheit (14) gleichzeitig über eine zwischen einem Zylinderkopf (8) und einem Kurbelgehäuse (6) vorgesehenen Verstelleinrichtung (9) die Verstellung der Ventilhubbewegung mindestens eines Ein- und/oder Auslassventils (1, 2) erfolgt, so dass bei einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses durch eine Lageänderung des Zylinderkopfes (8) gegenüber dem Kurbelgehäuse (6) in Abhängigkeit der Lageänderung der maximale Ventilhub und der Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunkt der Ein- oder Auslassventile (1, 2) der Verbrennungskraftmaschine veränderlich ist.Internal combustion engine in which a variable compression takes place by adjusting a cylinder head relative to a crankcase, and the valve lift is changed with a mechanical variable valve timing with an adjustment of the valve opening time and / or the valve closing time of intake and / or exhaust valves, characterized in that at adjustment the compression ratio via an adjustment unit ( 14 ) simultaneously via a between a cylinder head ( 8th ) and a crankcase ( 6 ) provided adjusting device ( 9 ) the adjustment of the valve lift movement of at least one inlet and / or outlet valve ( 1 . 2 ) takes place, so that when a change in the compression ratio by a change in position of the cylinder head ( 8th ) relative to the crankcase ( 6 ) depending on the change in position, the maximum valve lift and the valve opening or valve closing timing of the intake or exhaust valves ( 1 . 2 ) of the internal combustion engine is variable. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (9) als ein Verstellgetriebe ausgebildet ist, wobei die Verstelleinrichtung (9) einerseits mit mindestens einer mechanisch variablen Ventilsteuerung für die Ein- und/oder Auslassventile (1, 2) und andererseits mit dem Kurbelgehäuse (6) über Befestigungsmittel (13) verbunden ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 9 ) is designed as an adjusting mechanism, wherein the adjusting device ( 9 ) on the one hand with at least one mechanically variable valve control for the inlet and / or outlet valves ( 1 . 2 ) and on the other hand with the crankcase ( 6 ) via fastening means ( 13 ) connected is. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verstelleinrichtung (9) die Verstellung des maximalen Ventilhubs und des Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunktes der Ein- oder Auslassventile (1, 2) der Verbrennungskraftmaschine stufenlos veränderlich ist, so dass hierdurch vorzugsweise die Laststeuerung der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.Internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in that by means of the adjusting device ( 9 ) the adjustment of the maximum valve lift and the valve opening or valve closing timing of the intake or exhaust valves ( 1 . 2 ) of the internal combustion engine is continuously variable, so that in this way preferably the load control of the internal combustion engine takes place. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verstelleinrichtung (9) die Verstellung des maximalen Ventilhubs und des Ventilöffnungs- bzw. Ventilschließzeitpunktes der Ein- oder Auslassventile (1, 2) der Verbrennungskraftmaschine in Stufen mit mindestens zwei Stufen veränderlich ist.Internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in that by means of the adjusting device ( 9 ) the adjustment of the maximum valve lift and the valve opening or valve closing timing of the intake or exhaust valves ( 1 . 2 ) of the internal combustion engine is variable in stages with at least two stages. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von der Lageänderung des Zylinderkopfes (8) gegenüber dem Kurbelgehäuse (6) und somit unabhängig von dem eingestellten Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine zusätzlich eine Veränderung der relativen Winkellage zwischen einer Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle durch eine Nockenwellenverstellung vorgesehen ist.Internal combustion engine according to claim 1 to 4, characterized in that independent of the change in position of the cylinder head ( 8th ) relative to the crankcase ( 6 ) And thus regardless of the set compression ratio of the internal combustion engine additionally a change in the relative angular position between a crankshaft and at least one camshaft is provided by a camshaft adjustment.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035200A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition type internal combustion engine
WO2014010018A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
EP2812549A4 (en) * 2012-02-09 2016-01-13 Edward Charles Mendler Variable compression ratio engine
DE102016006475A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Audi Ag Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
AT520290B1 (en) * 2017-12-19 2019-03-15 Avl List Gmbh Internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104872C2 (en) * 1991-02-18 1993-07-15 Wolfgang 6074 Roedermark De Schieck
DE4211589A1 (en) * 1992-04-07 1993-10-14 Audi Ag IC engine with variable compression ratio - has conventional head and sliding cylinder within block displaced by hydraulically-operated sliders depending on load and rpm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104872C2 (en) * 1991-02-18 1993-07-15 Wolfgang 6074 Roedermark De Schieck
DE4211589A1 (en) * 1992-04-07 1993-10-14 Audi Ag IC engine with variable compression ratio - has conventional head and sliding cylinder within block displaced by hydraulically-operated sliders depending on load and rpm

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035200A2 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition type internal combustion engine
WO2008035200A3 (en) * 2006-09-22 2008-05-29 Toyota Motor Co Ltd Spark ignition type internal combustion engine
US7997241B2 (en) 2006-09-22 2011-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Spark ignition type internal combustion engine
EP2812549A4 (en) * 2012-02-09 2016-01-13 Edward Charles Mendler Variable compression ratio engine
WO2014010018A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP5831636B2 (en) * 2012-07-09 2015-12-09 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JPWO2014010018A1 (en) * 2012-07-09 2016-06-20 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
DE102016006475A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Audi Ag Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
DE102016006475B4 (en) 2016-05-25 2018-03-29 Audi Ag Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
AT520290B1 (en) * 2017-12-19 2019-03-15 Avl List Gmbh Internal combustion engine
AT520290A4 (en) * 2017-12-19 2019-03-15 Avl List Gmbh Internal combustion engine
DE102018132778A1 (en) 2017-12-19 2019-06-19 Avl List Gmbh Internal combustion engine

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