DE102011018398A1

DE102011018398A1 - An actuator for variably setting at least a compression ratio of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102011018398A1
Application number: DE201110018398
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Schröer Dietmar
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-25
Also published as: WO2012143027A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung (42) zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100), über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist und welches über wenigstens zwei Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) relativ zu den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) bewegbar an einem Lagerelement (14, 56, 104) gelagert ist, wobei wenigstens ein Stellglied (24) vorgesehen ist, mittels welchem zum Fixieren des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) relativ zu den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) infolge eines Klemmens des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) zwischen den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) bewirkbar ist.The invention relates to an actuating device (42) for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston internal combustion engine, with at least one transmission element (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) via which the compression ratio can be set and which is mounted on a bearing element (14, 56, 104) so as to be movable relative to the bearing parts (18, 20, 28, 30, 58) via at least two bearing parts (18, 20, 28, 30, 58), at least one actuator ( 24) is provided, by means of which to fix the transmission element (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) relative to the bearing parts (18, 20, 28, 30, 58) as a result of the transmission element (12, 44 , 46, 48, 50, 52, 100) between the bearing parts (18, 20, 28, 30, 58) a relative movement between the bearing parts (18, 20, 28, 30, 58) can be effected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1. Art.

Die EP 1 307 642 B1 offenbart eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinder verschieblich angeordneten Kolben. Der Kolben ist mit einem Pleuel gelenkig gekoppelt, dessen Bewegung auf eine Kurbel einer Kurbelwelle übertragbar ist. Zwischen dem Pleuel und der Kurbel ist ein 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 und des Kolbenhubs zu ermöglichen. Das Übertragungsglied ist dabei als Querhebel ausgebildet, der über ein Gelenk mit der Kurbel gekoppelt ist, wobei dieses Gelenk im zwischenliegenden Bereich zwischen einem Lagerpunkt des Querhebels zum Steuerhebel und einem Lagerpunkt des Querhebels zum Pleuel liegt. Das Gelenk ist zwischen Querhebel und Kurbel mit Abstand zur Verbindungslinie zwischen den beiden Lagerpunkten des Querhebels zum Steuerhebel beziehungsweise zum Pleuel angeordnet.The EP 1 307 642 B1 discloses a reciprocating internal combustion engine with a displaceably arranged in a cylinder piston. The piston is pivotally coupled to a connecting rod whose movement is transferable to a crank of a crankshaft. Between the connecting rod and the crank, a transmission member is provided, the movement of which can be manipulated via a control lever, with the aim of ensuring a controllable movement of the piston, in particular to allow a variation of the compression ratio and the piston stroke. The transmission member is designed as a cross lever, which is coupled via a hinge with the crank, said hinge is located in the intermediate region between a bearing point of the transverse lever to the control lever and a bearing point of the transverse lever to the connecting rod. The joint is arranged between the transverse lever and the crank at a distance from the connecting line between the two bearing points of the transverse lever to the control lever or to the connecting rod.

Dabei ist vorgesehen, dass die Seitenlänge zwischen dem Steuerhebel-Lagerpunkt und dem Pleuel-Lagerpunkt und die Seitenlänge zwischen dem Steuerhebel-Lagerpunkt und dem Kurbel-Gelenkpunkt und die Seitenlänge zwischen dem Pleuel-Lagerpunkt und dem Kurbel-Gelenkpunkt sich, bezogen auf den Kurbelradius, auf bestimmte Weise bemisst.It is provided that the side length between the control lever bearing point and the connecting rod bearing point and the side length between the control lever bearing point and the crank pivot point and the side length between the connecting rod bearing point and the crank pivot point, based on the crank radius, measured in a certain way.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, welche einen sehr geringen Bauraumbedarf aufweist.It is an object of the present invention to provide an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, which has a very small space requirement.

Diese Aufgabe wird durch eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Eine solche Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine umfasst wenigstens ein Übertragungselement, über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist. Über das Übertragungselement sind beispielsweise Kräfte und/oder Drehmomente zu übertragen, so dass dadurch das Verdichtungsverhältnis variabel eingestellt werden kann.Such an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine comprises at least one transmission element, via which the compression ratio is adjustable. For example, forces and / or torques are to be transmitted via the transmission element, so that the compression ratio can thereby be set variably.

Das Übertragungselement ist über wenigstens zwei Lagerteile relativ zu den Lagerteilen bewegbar an einem Lagerelement gelagert. Dadurch kann das Übertragungselement relativ zu den Lagerteilen bewegt werden, so dass durch Bewegen des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen und damit relativ zu dem Lagerelement das Verdichtungsverhältnis eingestellt beziehungsweise verstellt werden kann.The transmission element is mounted on at least two bearing parts movable relative to the bearing parts movable on a bearing element. As a result, the transmission element can be moved relative to the bearing parts, so that the compression ratio can be adjusted or adjusted by moving the transmission element relative to the bearing parts and thus relative to the bearing element.

Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Stellglied vorgesehen, mittels welchem zum Fixieren des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen infolge eines Klemmens des Übertragungselements zwischen den Lagerteilen eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen bewirkbar ist. Dies bedeutet, dass mittels des Stellglieds eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen bewirkbar ist. Infolge dieser Relativbewegung wird das Übertragungselement zwischen den Lagerteilen geklemmt, so dass das Übertragungselement relativ zu den Lagerteilen und relativ zu dem Lagerelement fixiert ist und nicht beziehungsweise nicht mehr relativ zu diesen bewegt werden kann. Dadurch kann das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen konstant auf einem eingestellten Wert gehalten werden. So kann die Verbrennungskraftmaschine über eine gewisse Zeitdauer hinweg mit dem zumindest im Wesentlichen konstanten Verdichtungsverhältnis betrieben werden. Insbesondere kann das Übertragungselement und somit das Verdichtungsverhältnis gegen aus einem Brennraum, insbesondere einem Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine wirkende und insbesondere aus Verbrennungsvorgängen in dem Brennraum resultierende Kräfte und/oder Drehmomente gehalten werden.According to the invention, at least one actuator is provided, by means of which for fixing the transmission element relative to the bearing parts as a result of clamping of the transmission element between the bearing parts a relative movement between the bearing parts is effected. This means that a relative movement between the bearing parts can be effected by means of the actuator. As a result of this relative movement, the transmission element is clamped between the bearing parts, so that the transmission element is fixed relative to the bearing parts and relative to the bearing element and can not or can not be moved relative thereto. Thereby, the compression ratio can be maintained at least substantially constant at a set value. Thus, the internal combustion engine can be operated over a certain period of time with the at least substantially constant compression ratio. In particular, the transmission element and thus the compression ratio against forces and / or torques acting from a combustion chamber, in particular a cylinder, of the internal combustion engine and in particular resulting from combustion processes in the combustion chamber can be maintained.

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung weist einen nur sehr geringen Bauraumbedarf auf, da eine Brems- und Haltefunktion zum Bremsen und Fixieren des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen und zu dem Lagerelement zumindest teilweise in die Lagerteile integriert ist. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Stelleinrichtung infolge dieser Integration eine geringe Teileanzahl auf, was mit einem geringen Gewicht und geringen Kosten des Stelleinrichtung und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine einhergeht. Insbesondere der geringe Bauraumbedarf trägt zur Vermeidung und/oder zur Lösung von Package-Problemen insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie ein Motorraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei.The adjusting device according to the invention has only a very small space requirement, since a braking and holding function for braking and fixing the transmission element is at least partially integrated into the bearing parts relative to the bearing parts and to the bearing element. In addition, the adjusting device according to the invention due to this integration a small number of parts, which is associated with a low weight and low cost of the adjusting device and thus the entire internal combustion engine. In particular, the small space requirement contributes to the avoidance and / or the solution of package problems, especially in a space-critical area such as an engine compartment of a motor vehicle, in particular a passenger car, at.

Durch die Fixierung des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen können auch unerwünscht hohe Belastungen, insbesondere wechselnde Drehmomente, zumindest im Wesentlichen von der Stelleinrichtung ferngehalten werden. Zumindest können solche Belastungen, insbesondere wechselnde Drehmomente, besonders gering gehalten werden. Somit ist es möglich, die erfindungsgemäße Stelleinrichtung besonders klein hinsichtlich ihrer Dimensionen auszugestalten, was dem geringen Bauraumbedarf, dem geringen Gewicht und den geringen Kosten zuträglich ist.By fixing the transmission element relative to the bearing parts and undesirable high loads, in particular changing torques, at least substantially kept away from the adjusting device. At least such loads, in particular changing torques, can be kept particularly low. Thus, it is possible to design the adjusting device according to the invention particularly small in terms of their dimensions, which is beneficial to the low space requirement, low weight and low cost.

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung ist insbesondere bei einer als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine verwendbar. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens einen Brennraum in Form eines Zylinders auf, in welchem ein Kolben translatorisch relativ zu dem Zylinder verschiebbar aufgenommen ist. Der Kolben ist dabei beispielsweise mit einem Pleuel gelenkig gekoppelt. Das einerseits gelenkig mit dem Kolben gekoppelte Pleuel ist andererseits mit einem Querhebel der Stelleinrichtung gelenkig gekoppelt. Der Querhebel ist dabei beispielsweise an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine relativ zu dem Hubzapfen drehbar gelagert. Der einerseits mit dem Pleuel gelenkig verbundene Querhebel ist andererseits zumindest mittelbar mit einer Stellwelle, die zum Beispiel das genannte Übertragungselement der Stelleinrichtung ist, gekoppelt. Beispielsweise ist der Querhebel unter Vermittlung eines Nebenpleuels mit der Stellwelle gelenkig gekoppelt. Das Nebenpleuel ist dabei einerseits mit dem Querhebel gelenkig gekoppelt, während es andererseits mit der Stellwelle gelenkig gekoppelt ist.The adjusting device according to the invention can be used in particular in an internal combustion engine designed as a reciprocating internal combustion engine. The reciprocating internal combustion engine in this case has at least one combustion chamber in the form of a cylinder, in which a piston is accommodated translationally displaceable relative to the cylinder. The piston is articulated, for example, with a connecting rod. The one hand articulated coupled to the piston connecting rod is on the other hand pivotally coupled to a transverse lever of the adjusting device. The cross lever is rotatably mounted, for example, on a crank pin of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine relative to the crank pin. On the other hand, the transverse lever articulated on the one hand with the connecting rod is at least indirectly coupled to an actuating shaft which is, for example, the said transmission element of the actuating device. For example, the cross lever is pivotally coupled by the intermediary of a Nebenpleuels with the control shaft. The Nebenpleuel is on the one hand articulated coupled to the transverse lever, while on the other hand it is pivotally coupled to the control shaft.

Die Stellewelle als das Übertragungselement ist beispielsweise als Exzenterwelle mit wenigstens einem Exzenterzapfen ausgebildet, an welchem das Nebenpleuel relativ zu dem Exzenterzapfen drehbar gelagert ist. Die Stellwelle ist über die Lagerteile um eine Drehachse relativ zu dem Lagerelement drehbar gelagert. Das Lagerelement ist beispielsweise durch ein oder als Gehäuseelement der Stelleinrichtung und/oder der Verbrennungskraftmaschine gebildet. Ein Drehen der Stellwelle um die Drehachse bewirkt ein Verdrehen des Querhebels relativ zu den Hubzapfen. Dies geht einher mit einer Verschiebung des Kolbens in dem Zylinder relativ zu diesem, wodurch das Verdichtungsverhältnis eingestellt bzw. verstellt wird.The control shaft as the transmission element is formed for example as an eccentric shaft with at least one eccentric pin on which the Nebenpleuel is rotatably mounted relative to the eccentric pin. The control shaft is rotatably supported by the bearing parts about a rotation axis relative to the bearing element. The bearing element is formed for example by or as a housing element of the adjusting device and / or the internal combustion engine. A rotation of the actuating shaft about the axis of rotation causes a rotation of the transverse lever relative to the crank pin. This is accompanied by a displacement of the piston in the cylinder relative to it, whereby the compression ratio is adjusted or adjusted.

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung ermöglicht den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit einem nur geringen Kraftstoffverbrauch und damit mit geringen CO₂-Emissionen, da sie es ermöglicht, das wenigstens eine variabel einstellbare Verdichtungsverhältnis an thermodynamische Erfordernisse der Verbrennungskraftmaschine bedarfsgerecht anzupassen.The adjusting device according to the invention enables the operation of the internal combustion engine with only low fuel consumption and thus low CO ₂ emissions, since it makes it possible to adjust the at least one variably adjustable compression ratio of thermodynamic requirements of the internal combustion engine as needed.

Durch die Fixierbarkeit des Übertragungselements, insbesondere der Stellwelle, mittels des Stellglieds und der Lagerteile ist eine in die Lagerteile zumindest teilweise integrierte Klemmbremse geschaffen, welche schnell, das heißt in kurzer Zeit, zwischen einem das Übertragungselement relativ zu den Lagerteilen fixierenden Bremszustand und wenigstens einem das Übertragungselement relativ zu den Lagerteilen freigebenden Freigabezustand schaltbar ist. Darüber hinaus ermöglicht die so realisierte Klemmbremse ein zumindest im Wesentlichen, insbesondere vollständig, spielfreies Fixieren des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen, so dass es bei einer wechselnden Belastung des Übertragungselements, insbesondere bei einem auf das Übertragungselement wirkenden wechselnden Drehmoment, nicht zu einem Anlagewechsel von in gegenseitigen Kontakt bewegbaren Bauteiloberflächen kommt. Ein solcher Anlagewechsel würde zu einer unerwünschten Entstehung von Geräuschen und einem unerwünschten Aneinanderschlagen der Bauteile führen. Dies bedeutet, dass die kompakte Klemmbremse eine unerwünschte Entstehung von Geräuschen sowie einen unerwünscht hohen Verschleiß der Stelleinrichtung vermeidet.Due to the fixability of the transmission element, in particular the control shaft, by means of the actuator and the bearing parts in the bearing parts at least partially integrated clamping brake is provided, which quickly, that is in a short time, between the transmission element relative to the bearing parts fixing braking state and at least one Transmission element is switchable relative to the bearing parts releasing release state. In addition, the clamping brake thus realized allows at least substantially, in particular completely, backlash-free fixing of the transmission element relative to the bearing parts, so that it is not a change of investment in with an alternating load on the transmission element, in particular acting on the transmission element changing torque mutual contact movable component surfaces comes. Such a system change would lead to an undesirable generation of noise and an undesirable impact of the components. This means that the compact clamping brake avoids unwanted generation of noise and undesirable high wear of the actuator.

Die insbesondere durch die Lagerteile und das Stellglied dargestellte Klemmbremse kann dabei an einem vorderen Ende der Stellwelle angeordnet sein und gleichzeitig als vorderstes Lager der Stellwelle fungieren, über welches die Stellwelle um die Drehachse drehbar gelagert ist. Dabei fungiert die Klemmbremse als Lager sowie als Bremse zum Abbremsen und Fixieren der Stellwelle. Ebenso möglich ist es, dass die Klemmbremse mit den Lagerteilen und dem Stellglied an einer Wandung eines Gehäuseelements, insbesondere eines Kurbelgehäuses, der Verbrennungskraftmaschine angeflanscht ist.The clamping brake shown in particular by the bearing parts and the actuator can be arranged at a front end of the control shaft and at the same time act as the foremost bearing of the control shaft, via which the actuating shaft is rotatably mounted about the axis of rotation. The clamping brake acts as a bearing and as a brake for braking and fixing the control shaft. It is equally possible that the clamping brake with the bearing parts and the actuator on a wall of a housing member, in particular a crankcase, the internal combustion engine is flanged.

Mittels der Klemmbremse wird insbesondere dann das Fixieren des Übertragungselements, insbesondere der Stellwelle, relativ zu den Lagerteilen bewirkt, wenn das Verdichtungsverhältnis während einer gewissen Zeitspanne gerade nicht verstellt wird. Dies macht in der Regel den größten Zeitanteil während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine aus. Zum Verstellen des Verdichtungsverhältnisses von einem ersten auf einen zweiten, dazu unterschiedlichen Wert wird mittels des Stellglieds eine Bewegung der Lagerteile relativ zueinander bewirkt, so dass die Klemmbremse in den Freigabezustand geschaltet ist und eine Bewegung des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen möglich ist.By means of the clamping brake, in particular, the fixing of the transmission element, in particular of the control shaft, relative to the bearing parts is effected when the compression ratio is not adjusted for a certain period of time. This usually makes the largest proportion of time during operation of the internal combustion engine. To adjust the compression ratio from a first to a second, to different value, a movement of the bearing parts relative to each other is effected by means of the actuator, so that the clamping brake is switched to the release state and a movement of the transmission element relative to the bearing parts is possible.

Zum Drehen der Stellwelle bzw. zum Bewegen des Übertragungselements umfasst die Stelleinrichtung wenigstens einen Stellmotor. So kann mittels des Stellmotors das Verdichtungsverhältnis über das Übertragungselement variabel eingestellt werden. Der Stellmotor ist beispielsweise als Elektromotor oder als hydraulisch betätigbarer Motor ausgebildet.For rotating the actuating shaft or for moving the transmission element, the adjusting device comprises at least one servomotor. Thus, by means of the servomotor, the compression ratio can be variably adjusted via the transmission element become. The servo motor is designed for example as an electric motor or as a hydraulically actuated motor.

Da gegebenenfalls und vorteilhafterweise nur in einem begrenzten Bereich des Motorkennfelds der Verbrennungskraftmaschine das Verdichtungsverhältnis variabel eingestellt und somit verstellt wird, sind auf die Stelleinrichtung höchste wirkende Belastungen beträchtlich kleiner, als wenn keine Bremse wie die Klemmbremse verwendet werden würde. So kann die erfindungsgemäße Stelleinrichtung besonders gering hinsichtlich ihrer Dimensionen und mit einem nur geringen Materialaufwand hergestellt werden, was ihre Kosten, ihr Gewicht und ihren Bauraumbedarf gering hält.Since optionally and advantageously only in a limited range of the engine map of the internal combustion engine, the compression ratio is variably adjusted and thus adjusted, are on the actuator highest acting loads considerably smaller than if no brake as the clamping brake would be used. Thus, the adjusting device according to the invention can be made particularly small in terms of their dimensions and with only a small amount of material, which keeps their costs low, their weight and their space requirement low.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zum Lagern des Übertragungselements an dem Lagerelement eine Lageraufnahme vorgesehen, welche teilweise durch eines der Lagerteile und teilweise durch das andere Lagerteil gebildet ist. Durch die Lageraufnahme ist ein Lager für das Übertragungselement gebildet, wobei das Lager infolge der teilweisen Darstellung der Lageraufnahme durch das eine und das andere Lagerteil zumindest zweigeteilt ist. Dadurch kann das Übertragungselement, insbesondere die Stellwelle, auch besonders zeit- und kostengünstig montiert werden.In an advantageous embodiment of the invention, a bearing receptacle is provided for supporting the transmission element on the bearing element, which is partially formed by one of the bearing parts and partly by the other bearing part. By the bearing support a bearing for the transmission element is formed, wherein the bearing is due to the partial representation of the bearing support by the one and the other bearing part at least divided into two parts. As a result, the transmission element, in particular the control shaft, can also be mounted in a particularly time-consuming and cost-effective manner.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerteile als voneinander separate Lagerteile ausgebildet. Dabei ist eines der Lagerteile beispielsweise durch einen Lagerbock und/oder durch ein Gehäuseteil, insbesondere des Kurbelgehäuses, der Stelleinrichtung und/oder der Verbrennungskraftmaschine gebildet, während das andere Lagerteil als Lagerbrücke beziehungsweise Lagerdeckel ausgebildet und mit dem ersten Lagerteil zu verbinden ist. Zum Verbinden der beiden Lagerteile miteinander ist beispielsweise wenigstens eine Schraube, insbesondere eine Spannschraube, vorgesehen, mittels welcher die beiden Lagerteile miteinander zu verspannen sind. Durch diese separate Ausbildung der Lagerteile kann das Übertragungselement besonders einfach und damit zeit- und kostengünstig montiert werden. Darüber hinaus sind dadurch die Relativbewegungen zwischen den Lagerteilen zum Freigeben und Fixieren des Übertragungselements relativ zu den Lagerteilen auf einfache Weise realisierbar.In a further advantageous embodiment of the invention, the bearing parts are formed as separate bearing parts. In this case, one of the bearing parts is formed for example by a bearing block and / or by a housing part, in particular of the crankcase, the adjusting device and / or the internal combustion engine, while the other bearing part is designed as a bearing bridge or bearing cap and connect to the first bearing part. For connecting the two bearing parts together, for example, at least one screw, in particular a clamping screw, is provided, by means of which the two bearing parts are to be clamped together. Due to this separate design of the bearing parts, the transmission element can be particularly simple and thus time and cost-effectively mounted. In addition, the relative movements between the bearing parts for releasing and fixing the transmission element relative to the bearing parts can thereby be realized in a simple manner.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Lagerteile einstückig miteinander ausgebildet und durch wenigstens einen Spalt, Schlitz, Fuge oder dergleichen bereichsweise voneinander beabstandet sind. Dies hält die Teileanzahl und damit den Montageaufwand der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung gering. Da die Lagerteile über den Spalt oder dergleichen voneinander zumindest bereichsweise beabstandet sind, können diese teilweise über den Spalt relativ zueinander bewegt werden, um somit das Übertragungselement freizugeben oder zu klemmen und so zu fixieren.Likewise it can be provided that the bearing parts are formed integrally with each other and partially spaced by at least one gap, slot, joint or the like. This keeps the number of parts and thus the assembly costs of the adjusting device according to the invention low. Since the bearing parts are at least partially spaced apart from one another by way of the gap or the like, they can be moved partially over the gap relative to one another in order to thus release or clamp the transmission element and thus fix it.

In weiterer Ausgestaltung ist das Stellglied zumindest bereichsweise zwischen den Lagerteilen angeordnet. Dadurch können die Relativbewegungen zwischen den Lagerteilen zum Halten (Fixieren) oder Freigeben des Übertragungselements besonders effizient und zumindest im Wesentlichen direkt bewirkt und den Lagerteilen aufgeprägt werden. Dadurch ist die Klemmbremse besonders schnell, das heißt in besonders kurzer Zeit, zwischen dem Freigabezustand und dem Bremszustand schaltbar. Dadurch kann das Verdichtungsverhältnis auch in einer nur kurzen Zeitspanne besonders häufig verstellt werden.In a further embodiment, the actuator is arranged at least partially between the bearing parts. As a result, the relative movements between the bearing parts for holding (fixing) or releasing the transmission element can be effected particularly efficiently and at least substantially directly and impressed on the bearing parts. As a result, the clamping brake is particularly fast, that is, in a particularly short time, switchable between the release state and the braking state. As a result, the compression ratio can be adjusted particularly frequently even in a short period of time.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerteile mittels wenigstens eines Verbindungsmittels, insbesondere einer Schraube, miteinander verspannt, wobei die Lagerteile bevorzugt über das Stellglied miteinander verspannt sind. Infolge dieser Verspannung ist es möglich, die Relativbewegung zwischen den Lagerteilen zum Halten oder Freigeben des Übertragungselements derart zu bewirken, dass das Stellglied beispielsweise lediglich zur Schaltung des Bremszustands oder lediglich zur Schaltung des Freigabezustands mit Energie, insbesondere elektrischem Strom beziehungsweise elektrischer Spannung, versorgt wird. Infolge der Verspannung stellt sich dann der entsprechend andere Zustand, das heißt ausgehend von dem Bremszustand der Freigabezustand, beziehungsweise ausgehend von dem Freigabezustand der Bremszustand, infolge der Verspannung der Lagerteile mittels des Verbindungsmittels zumindest im Wesentlichen selbsttätig aufgrund von Elastizitäten und Rückfedereffekten der Lagerteile und des Verbindungsmittels ein, wenn das Versorgen des Stellglieds mit Energie beendet wird. Dies bedeutet, dass nicht immer zum Ändern des Zustands Energie aufgewendet werden muss, was den Energiebedarf der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung gering hält. Damit einher geht ein besonders geringer Kraftstoffverbrauch und damit geringe CO₂-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine.In a further advantageous embodiment of the invention, the bearing parts by means of at least one connecting means, in particular a screw, clamped together, wherein the bearing parts are preferably clamped together via the actuator. As a result of this tension, it is possible to effect the relative movement between the bearing parts for holding or releasing the transmission element such that the actuator, for example, only for switching the braking state or only for switching the release state with energy, in particular electrical current or electrical voltage supplied. As a result of the tension then turns the corresponding other state, that is, starting from the braking state of the release state, or starting from the release state of the braking state, due to the tension of the bearing parts by means of the connecting means at least substantially automatically due to elasticity and springback effects of the bearing parts and the connecting means when powering of the actuator is completed. This means that energy does not always have to be used to change the state, which keeps the energy requirement of the setting device according to the invention low. This is accompanied by a particularly low fuel consumption and thus low CO ₂ emissions of the internal combustion engine.

Das Stellglied ist vorteilhafterweise als Piezo-Aktor ausgebildet. Der Piezo-Aktor umfasst beispielsweise wenigstens einen Piezo-Stack mit Piezo-Elementen. Dadurch weist das Stellglied einen nur sehr geringen Bauraumbedarf sowie einen nur sehr geringen Energiebedarf auf und ermöglicht das schnelle Schalten zwischen dem Freigabezustand und dem Bremszustand.The actuator is advantageously designed as a piezo actuator. The piezo actuator comprises, for example, at least one piezo stack with piezo elements. As a result, the actuator has only a very small space requirement and a very low energy consumption and allows fast switching between the release state and the braking state.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Lagerelement ein Gehäuse eines Getriebes der Stelleinrichtung, über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, wobei die Lagerteile durch Wandungsteile des Gehäuses gebildet sind. Dies bedeutet, dass das Lagerelement und die Lagerteile und somit die Klemmbremse zumindest teilweise in das Gehäuse des Getriebes integriert sind. Dies hält den Bauraumbedarf, die Teilezahl, die Kosten und das Gewicht der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung gering. Ein weiterer Vorteil dieser Integration ist, dass das Gehäuse bevorzugt sehr fest insbesondere gegenüber Drehmomenten an dem Gehäuseelement, insbesondere dem Kurbelgehäuse, der Verbrennungskraftmaschine befestigt ist. Insbesondere ist das Gehäuse des Getriebes mit dem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine besonders fest verschraubt. So können auch hohe Kräfte und/oder Drehmomente, welche auf die Stelleinrichtung und insbesondere auf das Übertragungselement wirken, abgestützt werden. Damit kann ein unerwünschtes Verstellen des eingestellten Verdichtungsverhältnisses infolge der von dem Brennraum auf die Stelleinrichtung wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente verhindert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the bearing element is a Housing of a transmission of the adjusting device, via which the compression ratio is adjustable, wherein the bearing parts are formed by wall parts of the housing. This means that the bearing element and the bearing parts and thus the clamping brake are at least partially integrated into the housing of the transmission. This keeps the space requirements, the number of parts, the cost and weight of the adjusting device according to the invention low. A further advantage of this integration is that the housing is preferably fastened very firmly to the housing element, in particular the crankcase, of the internal combustion engine, in particular with respect to torques. In particular, the housing of the transmission is screwed particularly firmly to the housing element of the internal combustion engine. Thus, even high forces and / or torques which act on the adjusting device and in particular on the transmission element can be supported. Thus, an undesired adjustment of the set compression ratio as a result of acting from the combustion chamber on the actuator forces and / or torques can be prevented.

In weiterer Ausgestaltung ist das Übertragungselement als ein Zahnrad des Getriebes ausgebildet. Das Zahnrad ist über die Lagerteile um eine Drehachse relativ zu den Lagerteilen drehbar an dem Gehäuse des Getriebes gelagert. Dies bedeutet, dass mittels der Klemmbremse das Zahnrad als das Übertragungselement fixiert werden kann, so dass das Verdichtungsverhältnis über das Zahnrad gehalten und gegen eine unerwünschte Verstellung gesichert werden kann. Dadurch ist es möglich, Wirkflächen zum Halten des Zahnrads und damit des Verdichtungsverhältnisses auf einem besonders großen Durchmesser anzuordnen, so dass besonders hohe Bremsmomente darstellbar sind. So können auch besonders hohe Kräfte und/oder Drehmomente, welche insbesondere von dem Brennraum auf das Übertragungselement wirken, abgestützt werden.In a further embodiment, the transmission element is designed as a gear of the transmission. The gear is rotatably supported by the bearing parts about an axis of rotation relative to the bearing parts on the housing of the transmission. This means that by means of the clamping brake, the gear can be fixed as the transmission element, so that the compression ratio can be held on the gear and secured against undesired adjustment. This makes it possible to arrange active surfaces for holding the gear and thus the compression ratio on a particularly large diameter, so that particularly high braking torques can be displayed. Thus, particularly high forces and / or torques which act in particular from the combustion chamber on the transmission element can be supported.

Bevorzugt weist das Zahnrad einen Bund oder dergleichen Absatz auf, über welchen das Zahnrad relativ zu den Lagerteilen fixierbar und über welchen das Zahnrad sowie über die Lagerteile an dem Gehäuse gelagert ist. Der Bund oder dergleichen Absatz kann auf einem besonders großen Durchmesser oder Radius angeordnet sein, was die Darstellung besonders hoher Bremsmomente ermöglicht. Auch bei dieser Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Stelleinrichtung einen sehr geringen Bauraumbedarf sowie ein sehr geringes Gewicht auf, da die Klemmbremse zumindest teilweise in das Getriebe integriert ist.Preferably, the gear on a collar or the like paragraph on which the gear is fixed relative to the bearing parts and via which the gear and the bearing parts is mounted on the housing. The collar or the like paragraph can be arranged on a particularly large diameter or radius, which allows the presentation of particularly high braking torque. Also in this embodiment, the adjusting device according to the invention has a very low space requirement and a very low weight, since the clamping brake is at least partially integrated in the transmission.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. 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 Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Lagerungsanordnung einer Welle an einem Lagerelement, bei welcher die Welle über zwei Lagerteile um eine Drehachse relativ zu den Lagerteilen drehbar an dem Lagerelement gelagert ist, wobei ein Stellglied vorgesehen ist, mittels welchem zum Fixieren der Welle, relativ zu den Lagerteilen eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen bewirkbar ist; 1 a schematic perspective view of a bearing arrangement of a shaft on a bearing element, in which the shaft is rotatably mounted on two bearing parts about an axis of rotation relative to the bearing parts on the bearing element, wherein an actuator is provided, by means of which for fixing the shaft, relative to the bearing parts a Relative movement between the bearing parts is effected;

2 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Lagerungsanordnung gemäß 1; 2 a schematic perspective view of another embodiment of the storage arrangement according to 1 ;

3 eine schematische Vorderansicht der Lagerungsanordnung gemäß 2; 3 a schematic front view of the storage arrangement according to 2 ;

4 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Lagerungsanordnung gemäß den 1 bis 3; 4 a schematic perspective view of another embodiment of the storage arrangement according to the 1 to 3 ;

5 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Ansicht einer Stelleinrichtung zum zylinderindividuellen Einstellen von Verdichtungsverhältnissen einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine; 5 a detail of a schematic and partially sectioned view of an adjusting device for adjusting the cylinder individual compression ratios of a reciprocating internal combustion engine;

6 drei Schaubilder zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Einstellen der Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit der Stelleinrichtung gemäß der 1 bis 5; 6 three diagrams for illustrating a method for adjusting the compression ratios of the reciprocating internal combustion engine with the adjusting device according to the 1 to 5 ;

7 drei Schaubilder zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform des Verfahren gemäß der 1 bis 5; und 7 three diagrams illustrating a further embodiment of the method according to the 1 to 5 ; and

8 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Stelleinrichtung gemäß 5. 8th a schematic perspective view of a further embodiment of the adjusting device according to FIG 5 ,

Die 1 zeigt eine Lagerungsanordnung 10 einer Welle 12 an einem Lagerelement 14, bei welcher die Welle 12 um eine Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 drehbar an diesem gelagert ist. Dazu umfasst das Lagerelement 14 ein Gestell 18, insbesondere ein Maschinengestell. Das Gestell 18 ist beispielsweise ein Gehäuseteil eines Gehäuses einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, in welchem die Welle 12 zumindest bereichsweise aufgenommen ist.The 1 shows a storage arrangement 10 a wave 12 on a bearing element 14 in which the shaft 12 around a rotation axis 16 relative to the bearing element 14 is rotatably mounted on this. This includes the bearing element 14 a frame 18 , in particular a machine frame. The frame 18 For example, is a housing part of a housing of a reciprocating internal combustion engine, in which the wave 12 at least partially included.

Das Lagerelement 14 umfasst ferner einen Lagerdeckel 20, welcher mittels Spannschrauben 22 mit dem Gestell 18 verschraubt ist. Durch das Gestell 18 ist ein erster Teil einer Lageraufnahme, einer Lagerbohrung, für die Welle 12 gebildet. Durch den Lagerdeckel 20 ist ein zweiter Teil der Lageraufnahme für die Welle 12 gebildet. Durch das Lagerelement 14 ist somit ein geteiltes, insbesondere zweigeteiltes, Lager für die Welle 12 gebildet, durch welches die Welle 12 an dem Lagerelement 14 gelagert ist. Die Welle 12 ist dabei zumindest bereichsweise in der Lageraufnahme und in verspanntem Zustand des Gestells 18 mit dem Lagerdeckel 20 so eng in der Lageraufnahme eingespannt, dass ein maximal vorgesehenes Moment, welches auf die Welle 12 wirkt, gerade noch gehalten werden kann, ohne dass sich die Welle 12 relativ zu dem Lagerelement um ihre Drehachse 16 dreht. Dabei ist ein übliches Untermaß für einen Presssitz z. B. 1/1000 des Durchmessers der Lageraufnahme. Eine dazu notwendige Vorspannkraft kann dabei durch die Spannschrauben 22 aufgebracht werden.The bearing element 14 also includes a bearing cap 20 , which by means of clamping screws 22 with the frame 18 is screwed. Through the frame 18 is a first part of a bearing mount, a bearing bore, for the shaft 12 educated. Through the bearing cap 20 is a second part of the bearing support for the shaft 12 educated. Through the bearing element 14 is thus a split, especially two-part, bearing for the shaft 12 formed by which the shaft 12 on the bearing element 14 is stored. The wave 12 is at least partially in the bearing support and in the clamped state of the frame 18 with the bearing cap 20 clamped so tightly in the bearing seat, that a maximum moment, which is on the shaft 12 acts, just can still be held without the shaft 12 relative to the bearing element about its axis of rotation 16 rotates. Here is a common undersize for a press fit z. B. 1/1000 of the diameter of the bearing receiver. A necessary biasing force can be achieved by the clamping screws 22 be applied.

Zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 sind Piezo-Stacks 24 mit jeweiligen Piezo-Elementen angeordnet und mittels der Spannschrauben 22 eingespannt. Wird an die Piezo-Stacks 24 eine entsprechende elektrische Spannung angelegt, so dehnen sich die Piezo-Stacks 24 zumindest in Richtung des Gestells 18 und/oder in Richtung des Lagerdeckels 20 und somit senkrecht zur Teilung des Lagers aus und stellen eine Lagerluft von etwa der üblichen Größe eines Gleitlagers ein, wobei es sich beispielsweise um ca. 1/1000 des Durchmessers des Lagers handelt.Between the frame 18 and the bearing cap 20 are piezo stacks 24 arranged with respective piezo elements and by means of the clamping screws 22 clamped. Is sent to the Piezo Stacks 24 applied a corresponding electrical voltage, so expand the piezo stacks 24 at least in the direction of the frame 18 and / or in the direction of the bearing cap 20 and thus perpendicular to the pitch of the bearing and set a bearing clearance of about the usual size of a sliding bearing, which is, for example, about 1/1000 of the diameter of the bearing.

Mit anderen Worten, ist an die Piezo-Stacks 24 keine elektrische Spannung angelegt, so ist die Welle 12 mittels der Spannschrauben 22 zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 geklemmt und relativ zu diesen fixiert, sodass sich die Welle 12 nicht um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und zu dem Lagerdeckel 20 drehen kann. Dieses Klemmen ist dabei auf das maximal auftretende und auf die Welle 12 während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wirkende Drehmoment abgestimmt, sodass durch das Klemmen dieses Moment abgestützt werden kann und dieses Moment die Welle nicht um die Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 verdrehen kann.In other words, it's the Piezo Stacks 24 no electrical voltage applied, so is the wave 12 by means of the clamping screws 22 between the frame 18 and the bearing cap 20 clamped and fixed relative to these, so that the shaft 12 not about its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and to the bearing cap 20 can turn. This clamping is on the maximum occurring and on the shaft 12 during an operation of the internal combustion engine acting torque matched so that by clamping this moment can be supported and this moment the shaft is not about the axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 can twist.

Wird an die Piezo-Stacks 24 eine elektrische Spannung angelegt, so wird dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bewirkt. Dabei bewegen sich das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 relativ zueinander voneinander weg. Dadurch wird das Klemmen der Welle zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 verringert oder gar vollständig aufgehoben, sodass die Welle 12 um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 gedreht werden kann. Ist die Welle 12 in eine gewünschte Drehstellung um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 gedreht, so wird das Anlegen der elektrischen Spannung an die Piezo-Stacks 24 aufgehoben. Dies bewirkt eine Relativbewegung des Gestells 18 und des Lagerdeckels 20 aufeinander zu, beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung des Gestells 18 und des Lagerdeckels 20 infolge der Verschraubung mittels den Spannschrauben 22, sodass die Welle 12 zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 geklemmt und somit relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert wird.Is sent to the Piezo Stacks 24 applied an electrical voltage, so it is a relative movement between the frame 18 and the bearing cap 20 causes. The frame is moving 18 and the bearing cap 20 away from each other. This will clamp the shaft between the frame 18 and the bearing cap 20 reduced or even completely lifted, so the shaft 12 around its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 can be turned. Is the wave 12 in a desired rotational position about its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 rotated, so the application of the electrical voltage to the piezo stacks 24 canceled. This causes a relative movement of the frame 18 and the bearing cap 20 towards each other, for example due to elastic resilience of the frame 18 and the bearing cap 20 as a result of the screw connection by means of the clamping screws 22 so the wave 12 between the frame 18 and the bearing cap 20 clamped and thus relative to the bearing element 14 is fixed.

Dadurch ist eine besonders schnell zu schaltende und zumindest im Wesentlichen spielfreie Klemmbremse geschaffen, mittels welcher die Welle schnell, das heißt in kurzer Zeit, relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert oder entsprechend freigegeben werden kann. Durch Modulieren der elektrischen Spannung kann somit ein schnelles Lösen und Abbremsen der Welle 12 erreicht werden, wie es beispielsweise bis mindestens in den kHz-Bereichhinein erfolgen kann.Thereby, a particularly fast to switching and at least substantially backlash-free clamping brake is provided, by means of which the shaft quickly, that is in a short time, relative to the bearing element 14 fixed or can be released accordingly. By modulating the electrical voltage can thus be a quick release and braking of the shaft 12 be achieved, as can be done, for example, at least in the kHz range.

Ebenso möglich ist eine Umkehrung des bezüglich der 1 geschilderten Wirkprinzips der Klemmbremse bei der Lagerungsanordnung 10 möglich. Dabei ist die Welle 12 in einem unbestromten Zustand der Piezo-Stacks 24, in welchem an die Piezo-Stacks 24 somit keine elektrische Spannung angelegt wird, freigegeben und um ihre Drehachse 16 relativ zum Lagerelement 14 drehbar. Durch Anlegen der elektrischen Spannung an die Piezo-Stacks ist die Welle relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert und geklemmt. Mit anderen Worten, wird an die Piezo-Stacks 24 eine elektrische Spannung angelegt, was als Bestromen bezeichnet wird, so werden das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 relativ zueinander aufeinander zu (nicht voneinander weg) bewegt, wodurch die Welle 12 geklemmt und fixiert wird. Wird das Bestromen aufgehoben, so wird dadurch eine Relativbewegung des Gestells 18 zu dem Lagerdeckel 20 bewirkt, bei welcher das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung sich relativ zueinander voneinander wegbewegen, was mit dem Freigeben der Welle 12 einhergeht.Equally possible is a reversal of the respect 1 described operating principle of the clamping brake in the storage arrangement 10 possible. Here is the wave 12 in a de-energized state of the piezo stacks 24 , in which the piezo stacks 24 thus no electrical voltage is applied, released and about its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 rotatable. By applying the electrical voltage to the piezo stacks, the shaft is relative to the bearing element 14 fixed and clamped. In other words, gets to the piezo stacks 24 applied an electrical voltage, which is called energizing, so the frame 18 and the bearing cap 20 moved relative to each other (not away from each other), causing the shaft 12 clamped and fixed. If the Bestromen repealed, so this is a relative movement of the frame 18 to the bearing cap 20 causes, at which the frame 18 and the bearing cap 20 for example, due to elastic springback move away from each other relative to each other, resulting in the release of the shaft 12 accompanied.

Die 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 gemäß 1. Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist ein einstückiger Lagerring 26 vorgesehen, über welchen die Welle 12 an dem Lagerelement 14 gelagert ist. Der einstückige Lagerring 26 umfasst ein erstes Lagerteil 28 und einstückig mit dem ersten Lagerteil 28 ausgebildetes zweites Lagerteil 30, welche über einen Schlitz 32 des Lagerrings 26 voneinander beabstandet sind.The 2 and 3 show an alternative embodiment of the storage arrangement 10 according to 1 , Like that 2 and 3 it can be seen, is a one-piece bearing ring 26 provided over which the shaft 12 on the bearing element 14 is stored. The one-piece bearing ring 26 includes a first bearing part 28 and integral with the first bearing part 28 trained second bearing part 30 , Which over a slot 32 of the bearing ring 26 spaced apart from each other.

Der Lagerring 26 weist Verbindungsflansche 34 auf, über welche er mittels Flanschschrauben 36 an dem Gestell 18 angeschraubt und so gehalten ist.The bearing ring 26 has connecting flanges 34 on, over which he by means of flange bolts 36 on the frame 18 screwed on and held so.

In dem Schlitz 32 und somit zwischen dem ersten Lagerteil 28 und dem zweiten Lagerteil 30 ist ein Piezo-Stack 24 mit Piezo-Elementen angeordnet. Die Lagerteile 28 und 30 sind mittels einer Spannschraube 22 über den Piezo-Stack 24 miteinander verspannt, sodass der Piezo-Stack 24 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt ist. Mittels der Spannschraube 22 sind die Lagerteile 28 und 30 miteinander verspannt, sodass die Welle 12 in unbestromtem Zustand des Piezo-Stacks 24 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt ist und sich nicht relativ zum Lagerelement 14 und relativ zum Lagerring 26 um die Drehachse 16 drehen kann.In the slot 32 and thus between the first bearing part 28 and the second bearing part 30 is a piezo stack 24 arranged with piezo elements. The bearing parts 28 and 30 are by means of a clamping screw 22 over the piezo stack 24 clamped together, so the piezo stack 24 between the bearing parts 28 and 30 is clamped. By means of the clamping screw 22 are the bearing parts 28 and 30 clamped together, so the shaft 12 in the de-energized state of the piezo stack 24 between the bearing parts 28 and 30 is clamped and not relative to the bearing element 14 and relative to the bearing ring 26 around the axis of rotation 16 can turn.

Analog zu dem zur Lagerungsanordnung 10 gemäß 1 Geschildertem wird die Welle 12 durch Bestromen des Piezo-Stacks 24 freigegeben, da durch Anlegen der elektrischen Spannung an den Piezo-Stacks 24 die Lagerteile 28 und 30 relativ zueinander voneinander wegbewegt werden, sodass sich der Schlitz 32 vergrößert und die Klemmung der Welle 12 verringert oder aufgehoben wird. Wird die Bestromung beendet, so wird dadurch ein Aufeinanderzubewegen der Lagerteile 28 und 30 beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung infolge ihrer Verspannung mittels der Spannschraube 22 bewirkt, wodurch die Welle 12 geklemmt und relativ zu dem Lagerelement 14 und dem Lagerring 26 fixiert wird.Analogous to that for storage arrangement 10 according to 1 The wave becomes portrayed 12 by energizing the piezo stack 24 released, as by applying the electrical voltage to the piezo stacks 24 the bearing parts 28 and 30 relative to each other are moved away from each other, so that the slot 32 enlarged and the clamping of the shaft 12 reduced or canceled. If the current supply is terminated, this will cause the bearing parts to move towards one another 28 and 30 for example, due to elastic springback due to their tension by means of the clamping screw 22 causes, causing the shaft 12 clamped and relative to the bearing element 14 and the bearing ring 26 is fixed.

Wie bei der Lagerungsanordnung 10 gemäß 1 ist auch bei der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 2 und 3 eine Umkehrung dieses geschilderten Wirkprinzips möglich, sodass durch Bestromen des Piezo-Stacks 24 ein Aufeinanderzubewegen der Lagerteil 28 und 30 und somit ein Klemmen der Welle 12 bewirkt wird. Durch Aufheben der Bestromung wird eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen 28 und 30 bewirkt, durch welche sich die Lagerteile 28 und 30 voneinander wegbewegen, was mit dem Freigeben der Welle 12 einhergeht.As with the storage arrangement 10 according to 1 is also in the storage arrangement 10 according to the 2 and 3 a reversal of this described principle of action possible, so by energizing the piezo stack 24 a Aufeinanderzubewegen the bearing part 28 and 30 and thus jamming of the shaft 12 is effected. By canceling the energization is a relative movement between the bearing parts 28 and 30 causes, through which the bearing parts 28 and 30 Move away from each other, what with the release of the wave 12 accompanied.

Bei dem Lagerring 26 handelt es sich somit um einen Bremsflansch, mittels welchem die Welle relativ zu dem Lagerelement 14 fixierbar und freigebbar ist. Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, weisen die Verbindungsflansche 34 Aussparungen 38 auf, welche eine zumindest im Wesentlichen freie Beweglichkeit in Richtung des Öffnens und Schließens der Bremse ermöglichen. Das Mitdrehen des gesamten Bremsflansches wird jedoch verhindert.At the bearing ring 26 it is thus a brake flange, by means of which the shaft relative to the bearing element 14 can be fixed and released. How the particular 3 can be seen, have the connecting flanges 34 recesses 38 which allow at least substantially free mobility in the direction of opening and closing the brake. The co-rotation of the entire brake flange is prevented.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass eine mehrfache Teilung des Lagers ebenso möglich ist, bei welcher das Lager also in mehr als zwei Teile geteilt ist. Vorteilhafterweise sind Oberflächen des Lagers, an welchem die Welle 12 gelagert ist, derart beschaffen, dass die Oberflächen ein Abbremsen und das Klemmen der Welle 12 auch über eine hohe Lebensdauer hinweg verschleißarm ertragen können. Vorteilhafterweise sind auch die Spannschrauben 22 derart ausgestaltet, dass sie häufige Relativbewegungen zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen können. Das Klemmen der Welle kann auch ergänzend oder alternativ dazu genutzt werden, eine axiale Bewegung der Welle 12 relativ zu dem Lagerelement 14 zu vermeiden. Dies bedeutet, dass durch Klemmen der Welle zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 nicht nur eine Drehung der Welle 12 um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 sondern auch eine axiale Bewegung der Welle 12 entlang ihrer Drehachse 16 verhindert werden kann.At this point it should be noted that a multiple division of the bearing is also possible, in which the bearing is therefore divided into more than two parts. Advantageously, surfaces of the bearing, on which the shaft 12 is stored, such that the surfaces a deceleration and the clamping of the shaft 12 can withstand wear over a long service life. Advantageously, the clamping screws are 22 designed such that they frequent relative movements between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 can endure at least essentially harmless. The clamping of the shaft can also be used in addition or alternatively, an axial movement of the shaft 12 relative to the bearing element 14 to avoid. This means that by clamping the shaft between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 not just a rotation of the shaft 12 around its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 but also an axial movement of the shaft 12 along its axis of rotation 16 can be prevented.

Anstelle der Piezo-Stacks 24 sind auch anderweitige Stellglieder wie beispielsweise elektromagnetisch betätigbare Aktoren verwendbar.Instead of the Piezo Stacks 24 are also other actuators such as electromagnetically actuated actuators used.

Die 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 3. Es ist ein Piezo-Stack 24 sowie ein Verstärkungselement 40 vorgesehen, über welche das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 mittels der Spannschrauben 22 miteinander verspannt sind. Bei dieser Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 wird das Lager durch die Spannschrauben 22 in seine übliche Form gebracht. Durch Bestromen des Piezo-Stacks wird das Lager zusätzlich verspannt, sodass das Lagerspiel zu Null wird und eine Bremswirkung erzielt wird. Dies bedeutet, dass durch Bestromen des Piezo-Stacks (Anlegen der elektrischen Spannung) die Welle 12 an dem Lagerelement 14 fixiert wird, sodass sich die Welle 12 nicht um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 drehen und auch nicht relativ zu diesem axial bewegen kann.The 4 shows an alternative embodiment of the storage arrangement 10 according to the 1 to 3 , It's a piezo stack 24 and a reinforcing element 40 provided over which the frame 18 and the bearing cap 20 by means of the clamping screws 22 clamped together. In this embodiment of the storage arrangement 10 The bearing is through the clamping screws 22 brought into its usual form. By energizing the piezo stack, the bearing is additionally braced, so that the bearing clearance is zero and a braking effect is achieved. This means that by energizing the piezo stack (applying the electrical voltage) the shaft 12 on the bearing element 14 is fixed, so that the shaft 12 not about its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 turn and also can not move relative to this axially.

Das Verstärkungselement 40, welches beispielsweise zumindest im Wesentlichen aus Stahl gebildet ist, leitet eine von dem Piezo-Stack 24 wirkende Kraft gezielt auf das Lager.The reinforcing element 40 , which is formed, for example at least substantially steel, passes one of the piezo stack 24 acting force targeted to the camp.

Bei den Lagerungsanordnungen 10 gemäß den 1 bis 4 ist es ebenso möglich, einzelne, den jeweiligen Spannschrauben 22 zugeordnete Piezo-Stacks zu verwenden, an welchen jeweilige Schraubenköpfe der Spannschrauben 22 abgestützt sind. Dadurch kann durch Bestromen und Aufheben der Bestromung eine jeweilige Längenveränderung der jeweiligen Spannschraube 22 bewirkt werden, wodurch entsprechende Relativbewegungen zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 zum Klemmen bzw. Freigeben der Welle 12 bewirkt werden können.In the storage arrangements 10 according to the 1 to 4 It is also possible, individual, the respective clamping screws 22 assigned to use piezo stacks, to which respective screw heads of the clamping screws 22 are supported. As a result, by energizing and canceling the energization a respective change in length of the respective clamping screw 22 be effected, whereby appropriate Relative movements between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 for clamping or releasing the shaft 12 can be effected.

Die 5 zeigt eine Stelleinrichtung 42 für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine unabhängig voneinander variabel einstellbar sind. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist beispielsweise vier Zylinder auf, welche jeweils ein variabel einstellares Verdichtungsverhältnis aufweisen. Dies bedeutet, dass jedes einzelne Verdichtungsverhältnis der jeweiligen Zylinder variabel und unabhängig von den jeweiligen anderen Verdichtungsverhältnissen der andern Zylinder eingestellt werden kann. Dies bedeutet, dass die Verdichtungsverhältnisse zylinderindividuell einstellbar bzw. verstellbar und an thermodynamische Erfordernisse des entsprechenden Zylinders anpassbar sind. Dadurch kann beispielsweise ein erster der Zylinder mit einem ersten Verdichtungsverhältnis betrieben werden, welches sich von einem zweiten Verdichtungsverhältnis eines zweiten der Zylinder unterscheidet.The 5 shows an adjusting device 42 for a reciprocating internal combustion engine, by means of which compression ratios of the reciprocating internal combustion engine are independently adjustable variably. The reciprocating internal combustion engine, for example, has four cylinders, each having a variably settable compression ratio. This means that each individual compression ratio of the respective cylinders can be adjusted variably and independently of the respective other compression ratios of the other cylinders. This means that the compression ratios are individually adjustable or adjustable in terms of cylinder and can be adapted to thermodynamic requirements of the corresponding cylinder. As a result, for example, a first of the cylinders can be operated with a first compression ratio which differs from a second compression ratio of a second one of the cylinders.

Zur Darstellung der zylinderindividuellen Einstellbarkeit bzw. Verstellbarkeit der Verdichtungsverhältnisse umfasst die Stelleinrichtung 42 eine Stellwelle 44, welche vier Teilwellen 46, 48, 50 und 52 umfasst. Die Teilwelle 46 ist dabei einem ersten der Zylinder zugeordnet, während die Teilwelle 48 einem zweiten der Zylinder zugeordnet ist. Dementsprechend ist die Teilwelle 50 einem dritten der Zylinder zugeordnet, während die Teilwelle 52 dem vierten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist.To illustrate the cylinder-individual adjustability or adjustability of the compression ratios, the adjusting device comprises 42 a control shaft 44 , which are four partial waves 46 . 48 . 50 and 52 includes. The partial wave 46 is assigned to a first of the cylinder, while the partial shaft 48 associated with a second of the cylinders. Accordingly, the partial wave 50 assigned to a third of the cylinder, while the part shaft 52 associated with the fourth cylinder of the reciprocating internal combustion engine.

Die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 sind dabei um jeweilige Drehachsen 54 relativ zu einem Kurbelgehäuse 56 der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine drehbar an dem Kurbelgehäuse 56 gelagert. Das Kurbelgehäuse 56 umfasst dabei Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66, durch welche im Zusammenwirken mit entsprechenden Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 eine Lagergasse 68 gebildet ist, an welcher die Stellwelle 44 gelagert ist. Wie der 5 zu entnehmen ist, sind die Drehachsen 54 dabei koaxial zueinander angeordnet.The partial waves 46 . 48 . 50 and 52 are here about respective axes of rotation 54 relative to a crankcase 56 the reciprocating internal combustion engine rotatably mounted on the crankcase 56 stored. The crankcase 56 includes bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 , through which in cooperation with corresponding housing parts of the crankcase 56 a warehouse lane 68 is formed, on which the actuating shaft 44 is stored. Again 5 it can be seen, are the axes of rotation 54 while arranged coaxially with each other.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass es ohne Weiteres möglich ist, die anhand der 5 gezeigte Stelleinrichtung 42 analog auf Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen anzuwenden, welche eine von vier unterschiedliche Anzahl an Zylindern aufweisen. Dabei korrespondiert die Anzahl der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 mit der Anzahl an Zylindern. Mit anderen Worten umfasst die Stelleinrichtung 42 zumindest so viele Teilwellen 46, 48, 50 und 52 wie die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Zylinder umfasst.It should be noted at this point that it is easily possible to use the 5 shown adjusting device 42 apply analogously to reciprocating internal combustion engines, which have one of four different numbers of cylinders. The number of partial waves corresponds 46 . 48 . 50 and 52 with the number of cylinders. In other words, the adjusting device comprises 42 at least as many partial waves 46 . 48 . 50 and 52 as the reciprocating internal combustion engine cylinder comprises.

Die Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66 sind beispielsweise durch einen jeweiligen Lagerdeckel wie der Lagerdeckel 20 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 ausgebildet. Dabei sind die Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66 beispielsweise mittels Spannschrauben 22 mit den Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 zur Ausbildung der Lagergasse 68 verbunden, sodass die Gehäuseteile des Kurbelgehäuses 56 beispielsweise analog zu dem Gestell 18 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 gegeben sind.The bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 are for example by a respective bearing cap as the bearing cap 20 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 educated. Here are the bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 for example by means of clamping screws 22 with the housing parts of the crankcase 56 for the training of the camp gate 68 connected so that the housing parts of the crankcase 56 for example, analogous to the frame 18 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 given are.

Die Lagerdeckel 60, 62, 64 und 66 sind dabei mit wenigstens einem jeweiligen Piezo-Stack 24 versehen, mittels welchem eine jeweilige Relativbewegung des korrespondierenden Lagerdeckels 60, 62, 64 und 66 relativ zu dem zugehörigen Gehäuseteil des Kurbelgehäuses 56 analog zu den Piezo-Stacks 24 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 bewirkbar ist. Dadurch können die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 individuell und unabhängig von den jeweils anderen Teilwellen 46, 48, 50 und 52 geklemmt und somit fixiert oder freigegeben werden. Dadurch ist bei der Stelleinrichtung 42 die anhand der 1 bis 4 geschilderte schnelle, spielfreie und kompakte Klemmbremse realisiert, sodass das jeweils eingestellte, zylinderindividuelle Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen auf einen konstanten Wert über eine gewisse Zeitdauer hinweg gehalten werden kann. Da jeder der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 wenigstens ein eigener Piezo-Stack 24 zugeordnet ist und somit jede der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 individuell freigegeben oder fixiert werden kann, kann somit eine Einstellung bzw. Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für jeden der Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine individuell vorgenommen werden.The bearing caps 60 . 62 . 64 and 66 are doing so with at least one respective piezo stack 24 provided by means of which a respective relative movement of the corresponding bearing cap 60 . 62 . 64 and 66 relative to the associated housing part of the crankcase 56 analogous to the piezo stacks 24 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 is feasible. This allows the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 individually and independently of the other sub-waves 46 . 48 . 50 and 52 clamped and thus fixed or released. This is the adjusting device 42 the basis of the 1 to 4 described rapid, zero backlash and compact clamping brake realized so that each set, cylinder-specific compression ratio can be maintained at least substantially to a constant value over a certain period of time away. Because each of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 at least a separate piezo stack 24 is assigned and thus each of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 can be individually released or fixed, thus adjustment or adjustment of the compression ratio can be made individually for each of the cylinders of the reciprocating internal combustion engine.

Die Teilwellen 46, 48 und 50 weisen jeweils eine Lageraufnahme 70, 72 und 74 auf, in welchen die jeweilig folgende Teilwelle 48, 50 und 52 bereichsweise aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass somit die Teilwellen 46, 48 50 und 52 zumindest teilweise gegenseitig gelagert sind, was den Bauraumbedarf, das Gewicht, die Teileanzahl und die Kosten der Stelleinrichtung 42 gering hält. Die einerseits gegenseitig gelagerten Teilwellen 46, 48, 50 und 52 sind andererseits durch die Klemmbremse gelagert, mittels welcher die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 relativ zu den Lagerdeckeln 58, 60, 62 und 64 und zu den korrespondierenden Gehäuseteilen fixierbar oder freigebbar sind. Der Lagerdeckel 58 ist dabei nicht mit einem Piezo-Stack 24 versehen, da der Piezo-Stack 24 des Lagerdeckels 60 zu der Teilwelle 46 korrespondiert und dieser ausreicht, um die Teilwelle 46 relativ zu den Lagerdeckeln 58 und 60 und zu den korrespondierenden Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 zu fixieren.The partial waves 46 . 48 and 50 each have a bearing receiver 70 . 72 and 74 on, in which the respective following partial wave 48 . 50 and 52 partially recorded. This means that thus the partial waves 46 . 48 50 and 52 at least partially mutually supported, what the space requirement, the weight, the number of parts and the cost of the actuator 42 keeps low. The one hand, mutually supported partial waves 46 . 48 . 50 and 52 on the other hand are supported by the clamping brake, by means of which the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 relative to the bearing caps 58 . 60 . 62 and 64 and can be fixed or released to the corresponding housing parts. The bearing cap 58 is not with a piezo stack 24 provided because the piezo stack 24 of the bearing cap 60 to the partial wave 46 corresponds and this is sufficient to the partial wave 46 relative to the bearing caps 58 and 60 and to the corresponding housing parts of the crankcase 56 to fix.

Die 6 und 7 zeigen jeweilige Diagramme 76, 78 und 80, anhand welchen ein Verfahren zum zylinderindividuellen Einstellen bzw. Verstellen der Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß 5 veranschaulicht ist. Auf den Abszissen 82 der Diagramme 76, 78 und 80 ist der Kurbelwinkel einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in Grad Kurbelwinkel gemäß einem Richtungspfeil 84 ansteigend aufgetragen. Die Kurbelwelle ist dabei mittelbar mit den in den Zylindern aufgenommenen Kolben gelenkig gekoppelt und dient dazu, die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umzuwandeln. The 6 and 7 show respective diagrams 76 . 78 and 80 , on the basis of which a method for cylinder-specific adjustment or adjustment of the compression ratios of the reciprocating internal combustion engine according to 5 is illustrated. On the abscissa 82 the diagrams 76 . 78 and 80 is the crank angle of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine in degrees crank angle according to a directional arrow 84 applied in ascending order. The crankshaft is indirectly coupled with the piston received in the cylinders and serves to convert the translational movements of the pistons in the cylinders relative to these in a rotational movement of the crankshaft.

Auf der Ordinate 85 des Diagramms 76 ist der Drehwinkel der Stellwelle 44 oder einer der Teilwellen 46, 48, 50 oder 52 gemäß einem Richtungspfeil 86 ansteigend aufgetragen, welcher stellvertretend für die Drehwinkel aller Teilwellen 46, 48, 50 und 52 angesehen werden kann. In dem Diagramm 76 ist ein Verlauf 88 eingetragen. Anhand des Verlaufs 88 ist erkennbar, dass die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 über dem ansteigenden Kurbelwinkel um ihre Drehachse 54 zu verdrehen ist, um so den zugehörigen Kolben in dem Zylinder relativ zu diesem zu verschieben und so das korrespondierende Verdichtungsverhältnis des entsprechenden Zylinders einzustellen. Wie dem Verlauf 88 ferner zu entnehmen ist, erfolgt dabei die Verdrehung der entsprechenden Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre zugehörige Drehachse 54 stufenweise. Dies resultiert daraus, dass der zugehörige Piezo-Stack 24 und entsprechend die durch diesen realisierte Klemmbremse abwechselnd die Stellwelle 44 bzw. die korrespondierende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 freigibt und fixiert. Dies ist anhand eines Verlaufs 90 in dem Diagramm 78 zu erkennen. Auf der Ordinate 92 des Diagramms 78 ist mit B ein Bremszustand des zugehörigen Piezo-Stacks 24 bezeichnet, während mit F ein Freigabezustand des Piezo-Stacks 24 bezeichnet ist.On the ordinate 85 of the diagram 76 is the angle of rotation of the control shaft 44 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 or 52 according to a directional arrow 86 plotted, which represents the rotation angle of all partial waves 46 . 48 . 50 and 52 can be viewed. In the diagram 76 is a course 88 entered. Based on the course 88 it can be seen that the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 above the rising crank angle about its axis of rotation 54 is to be rotated, so as to shift the associated piston in the cylinder relative to this and so adjust the corresponding compression ratio of the corresponding cylinder. Like the course 88 it can also be seen, the rotation of the corresponding partial wave takes place 46 . 48 . 50 or 52 around its associated axis of rotation 54 gradually. This results from the fact that the associated piezo stack 24 and according to the realized by this clamping brake alternately the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 releases and fixes. This is based on a history 90 in the diagram 78 to recognize. On the ordinate 92 of the diagram 78 with B is a braking state of the associated piezo stack 24 while with F a release state of the piezo stack 24 is designated.

Befindet sich der Piezo-Stack 24 und damit die durch diesen realisierte Klemmbremse in dem Freigabezustand F, so kann sich die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre Drehachse 54 drehen. Befindet sich der Piezo-Stack 24 und damit die durch diesen realisierte Klemmbremse in dem Bremszustand B, so ist die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50, 52 zwischen dem entsprechenden Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 oder 66 und dem zugehörigen Gehäuseteil des Kurbelgehäuses 56 geklemmt und somit fixiert, sodass sie sich nicht um ihre Drehachse 54 drehen kann.Is the piezo stack located? 24 and thus the clamping brake realized by this in the release state F, so can the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 or 52 around its axis of rotation 54 rotate. Is the piezo stack located? 24 and thus realized by this clamping brake in the braking state B, so is the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 . 52 between the corresponding bearing cap 58 . 60 . 62 . 64 or 66 and the associated housing part of the crankcase 56 clamped and thus fixed, so they are not around their axis of rotation 54 can turn.

Das Verdrehen der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre zugehörige Drehachse 54 erfolgt dabei zumindest im Wesentlichen passiv unter Ausnutzung von Kräften und/oder Drehmomenten, welche aus Verbrennungsvorgängen in dem zugehörigen Zylinder resultieren und welche ausgehend von diesem Zylinder über den Kolben auf die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 wirken. Befindet sich der Piezo-Stack 24 in dem Freigabezustand F, so können diese über eine gewisse Zeitspanne bzw. über einen gewissen Grad Kurbelwinkel der Kurbelwelle wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente die Teilwelle 46, 48, 50 und 52 verdrehen. Ein aktives Aufbringen und Aufwenden von Stellkräften und/oder Drehmomenten, beispielsweise durch einen aktiven Aktor zum Einstellen bzw. Verstellen eines Verdichtungsverhältnisses ist nicht vorgesehen und nicht vonnöten. Dies hält den Energieaufwand der Stelleinrichtung 42 gering, sodass die zugehörige Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit einem geringen Kraftstoffverbrauch und geringen CO₂-Emissionen betrieben werden kann.The rotation of the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 around its associated axis of rotation 54 takes place at least substantially passively taking advantage of forces and / or torques resulting from combustion processes in the associated cylinder and which starting from this cylinder via the piston on the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 Act. Is the piezo stack located? 24 in the release state F, these forces and / or torques acting over a certain period of time or over a certain degree of crank angle of the crankshaft can cause the partial shaft 46 . 48 . 50 and 52 twist. An active application and expenditure of restoring forces and / or torques, for example by an active actuator for setting or adjusting a compression ratio is not provided and not needed. This keeps the energy consumption of the adjusting device 42 low, so that the associated reciprocating internal combustion engine can be operated with low fuel consumption and low CO ₂ emissions.

In dem Diagramm 80 ist ein Verlauf 94 eingetragen, welcher ein auf die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 und/oder 52 wirkendes Drehmoment charakterisiert. Auf der Ordinate 96 sind dabei der Werte des Drehmoments aufgetragen, wobei die Ordinate 96 durch den Wert Null für das Drehmoment in einem positiven Bereich P und in einen negativen Bereich N aufgeteilt ist. Daraus ist es ersichtlich, dass es sich bei dem Drehmoment um ein wechselndes Drehmoments handelt, welches positiv (positiver Bereich P) und negativ (negativer Bereich N) sein kann und entsprechend auf die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50 und 52 wirkt. Dies bedeutet, dass auf die Stellwelle 44 bzw. die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 während des Betriebs der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Wechselmomente wirken, die es gestatten, die Verdichtungsverhältnisse rein und durch einen zeitlich zumindest im Wesentlichen genau festgelegten Bremseingriff bzw. durch die Bremseingriffe zu realisieren.In the diagram 80 is a course 94 registered, which one on the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 and or 52 acting torque characterized. On the ordinate 96 In this case, the values of the torque are plotted, with the ordinate 96 is divided by the value zero for the torque in a positive range P and in a negative range N. From this it can be seen that the torque is an alternating torque which can be positive (positive range P) and negative (negative range N) and correspondingly to the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 and 52 acts. This means that on the control shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 During the operation of the reciprocating internal combustion engine change moments act, which make it possible to realize the compression ratios purely and by a temporally at least substantially precisely defined braking intervention or by the braking interventions.

Bewirkt beispielsweise das Drehmoment in dem positiven Bereich P ein Drehen der Stellwelle 44 bzw. der entsprechenden Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in eine erste Drehrichtung, was mit einer gewünschten Einstellung bzw. Verstellung des zugehörigen Verdichtungsverhältnisses einhergeht, und wirkt das positive Drehmoment aktuell auf die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52, so wird dann die Klemmbremse gelöst, so dass das positive Drehmoment die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 gewünscht verdreht. Ist demgegenüber eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung erwünscht, und wirkt jedoch das positive Drehmoment (was eine Bewegung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in die erste Drehrichtung bewirken würde), so wird die Klemmbremse geschlossen, so dass die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 fixiert wird und sich nicht drehen kann. Wechselt das Drehmoment dann ins Negative (in den negativen Bereich N) und bewirkt somit das Drehen der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in die gewünschte, zweite Bewegungsrichtung, so wird die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 freigegeben (Freigabezustand F), sodass das negative Drehmoment die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 gewünschterweise in die zweite Drehrichtung dreht und sodass das Verdichtungsverhältnis gewünscht eingestellt werden kann.For example, causes the torque in the positive region P, a rotation of the actuating shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in a first direction of rotation, which is accompanied by a desired adjustment or adjustment of the associated compression ratio, and the positive torque is currently acting on the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 , then the clamping brake is released, so that the positive torque of the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 desired twisted. In contrast, a rotation of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in a second, the first rotational direction opposite direction of rotation desired, but acts the positive torque (which is a movement of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 would cause in the first direction of rotation), the clamping brake is closed, so that the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 is fixed and can not turn. The torque then changes to the negative (in the negative range N) and thus causes the rotation of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in the desired, second direction of movement, then the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 released (enable state F), so that the negative torque is the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 desirably rotates in the second direction of rotation and so that the compression ratio can be set as desired.

Die Stelleinrichtung 42 umfasst somit passive Stellglieder, welche als Bremseinrichtungen in Form der Klemmbremse bzw. der Klemmbremsen ausgebildet sind. D. h., das eine eigentliche Stellenergie zum Einstellen bzw. Verstellen der Verdichtungsverhältnisse nicht aktiv aufzuwenden ist und vielmehr zumindest im Wesentlichen direkt den Brennräumen bzw. einem Kurbeltrieb mit den Kolben und der Kurbelwelle entnommen wird. Es wird lediglich eine Energie, insbesondere elektrischer Strom, zum Versorgen der Piezo-Stacks 24 mit der elektrischen Spannung benötigt. Diese Energie ist jedoch besonders gering.The adjusting device 42 thus comprises passive actuators, which are designed as brake devices in the form of the clamping brake or the clamping brakes. D. h., Is that an actual job energy for adjusting or adjusting the compression ratios is not actively spend and rather at least substantially directly from the combustion chambers or a crank mechanism with the piston and the crankshaft is removed. There is only one energy, especially electric power, to power the piezo stacks 24 needed with the electrical voltage. However, this energy is particularly low.

Die Piezo-Stacks 24 sind weiterhin insofern vorteilhaft, dass sie nur geringe Massenträgheiten aufweisen und somit sehr schnell zwischen den jeweiligen Freigabezuständen F und den jeweiligen Bremszuständen B schaltbar sind. So können die Verdichtungsverhältnisse in einer kurzen Zeit verstellt und bedarfsgerecht eingestellt werden.The piezo stacks 24 are further advantageous in that they have only low mass inertias and thus very fast between the respective release states F and the respective braking conditions B are switchable. Thus, the compression ratios can be adjusted in a short time and adjusted as needed.

Die 6 zeigt, wie geschildert, eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 bzw. einer der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 unabhängig von den anderen Teilwellen 46, 48, 50 und 52 in eine, beispielsweise die erste, Drehrichtung. Die 7 zeigt eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 bzw. einer der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 zunächst in die erste und zeitlich anschließend in die der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung.The 6 shows, as described, a rotation of the actuating shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 independent of the other partial waves 46 . 48 . 50 and 52 in one, for example the first, direction of rotation. The 7 shows a rotation of the control shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 first in the first and then subsequently in the first direction of rotation opposite second direction of rotation.

Die 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Stelleinrichtung 42 gemäß 5. Die der Stelleinrichtung 42 gemäß 8 zugeordnete Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist ebenso eine Mehrzahl von Zylindern mit einem Verdichtungsverhältnis auf, welches variabel einstellbar ist. Im Gegensatz zu der der Stelleinrichtung 42 gemäß 5 zugeordneten Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sind diese Verdichtungsverhältnisse nun allerdings gemeinsam, das heißt gleichzeitig und in gegenseitiger Abhängigkeit, einstellbar. Dazu ist die Stellwelle 44 einstückig und als Exzenterwelle mit einer Mehrzahl von Exzentern ausgebildet. Die Anzahl der Exzenter korrespondiert dabei zur Anzahl der Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Ein Drehen der Stellwelle 44 um die Drehachse 54 bewirkt ein Verdrehen jeweiliger, den Zylindern zugeordneter Querhebel relativ zu jeweiligen Hubzapfen der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine, an welchen die Querhebel relativ zu den Hubzapfen drehbar gelagert sind.The 8th shows a further embodiment of the adjusting device 42 according to 5 , The adjusting device 42 according to 8th associated reciprocating internal combustion engine also has a plurality of cylinders with a compression ratio, which is variably adjustable. In contrast to the adjusting device 42 according to 5 associated reciprocating internal combustion engine, however, these compression ratios are now common, that is, simultaneously and in mutual dependence, adjustable. This is the control shaft 44 in one piece and designed as an eccentric shaft with a plurality of eccentrics. The number of eccentric corresponds to the number of cylinders of the reciprocating internal combustion engine. Turning the control shaft 44 around the axis of rotation 54 causes a rotation of respective, the cylinders associated transverse lever relative to respective crank pin of the crankshaft of the internal combustion engine, on which the transverse levers are rotatably mounted relative to the crank pin.

Zum Verdrehen der Stellwelle 44 ist beispielsweise ein Aktor in Form eines Elektromotors vorgesehen, welcher zum Verdrehen der Stellwelle 44 mit elektrischem Strom versorgt wird. Der Elektromotor stellt ein Drehmoment bereit, welches zum Verdrehen der Stellwelle 44 um die Drehachse 54 auf die Stellwelle 44 übertragen und in diese eingeleitet wird. In einem Drehmomentenfluss von dem Elektromotor auf die Stellwelle 44 ist zwischen dem Elektromotor und der Stellwelle 44 ein Getriebe 98 der Stelleinrichtung 42 angeordnet, welches eine von Eins (1) unterschiedliche Übersetzung aufweist. Das Getriebe 98 ermöglicht es, das von dem Elektromotor bereitgestellte Drehmoment in ein dazu insbesondere betragsmäßig höheres Drehmoment umzuwandeln und dieses höhere Drehmoment als Stellmoment in die Stellwelle 44 einzuleiten.For turning the control shaft 44 For example, an actuator in the form of an electric motor is provided, which for rotating the control shaft 44 is supplied with electric power. The electric motor provides a torque which is used to rotate the control shaft 44 around the axis of rotation 54 on the control shaft 44 transferred and initiated in this. In a torque flow from the electric motor to the control shaft 44 is between the electric motor and the control shaft 44 a gearbox 98 the adjusting device 42 arranged, which one of one ( 1 ) has different translation. The gear 98 makes it possible to convert the torque provided by the electric motor in a particular magnitude higher torque and this higher torque than adjusting torque in the control shaft 44 initiate.

Dies bedeutet, dass der Elektromotor lediglich geringe Drehmomente aufbringen muss, welche mittels des Getriebes 98 in demgegenüber höhere Drehmomente (Stellmomente) umgewandelt werden. Dies hält den Energiebedarf des Elektromotors gering. Gleichzeitig kann das Verdichtungsverhältnis beziehungsweise können die Verdichtungsverhältnisse auch entgegen hohen und von den jeweiligen Brennräumen wirkenden Kräften und/oder Drehmomenten eingestellt beziehungsweise verstellt werden.This means that the electric motor only has to apply low torques, which by means of the transmission 98 in contrast, higher torques (setting torques) are converted. This keeps the energy consumption of the electric motor low. At the same time, the compression ratio or the compression ratios can also be adjusted or adjusted in opposition to high forces and / or torques acting on the respective combustion chambers.

Das Getriebe 98 umfasst ein erstes, in der 8 nicht dargestelltes Zahnrad sowie wenigstens ein zweites Zahnrad 100, welches eine Verzahnung 102 aufweist. Das Zahnrad 100 steht über dessen Verzahnung 102 und eine dazu korrespondierende Verzahnung des ersten Zahnrads mit dem ersten Zahnrad im Eingriff, so dass das von dem Elektromotor bereitgestellte Drehmoment von dem ersten auf das zweite Zahnrad 100 übertragen werden kann. Das zweite Zahnrad 100 ist dabei drehfest mit der Stellwelle 44 verbunden, so dass das von dem ersten auf das zweite Zahnrad 100 übertragene Drehmoment auf die Stellwelle 44 übertragen werden kann.The gear 98 includes a first, in the 8th not shown gear and at least a second gear 100 which is a gearing 102 having. The gear 100 is about its interlocking 102 and a corresponding toothing of the first gear with the first gear engaged, so that the torque provided by the electric motor from the first to the second gear 100 can be transferred. The second gear 100 is non-rotatable with the control shaft 44 connected so that from the first to the second gear 100 transmitted torque on the control shaft 44 can be transferred.

Das Getriebe 98 umfasst ein Getriebegehäuse 104, an welchem das zweite Zahnrad 100 um die Drehachse 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 104 drehbar gelagert ist. Das Getriebegehäuse 104 hat dabei zumindest den Zweck und die Aufgabe des Lagerrings 26 der Lagerungsanordnung 10 gemäß 2. Auch durch das Getriebegehäuse 104 sind Lagerteile 28 und 30 gebildet, welche einstückig mit dem Getriebegehäuse 104 und somit einstückig miteinander ausgebildet und über einen Schlitz 32 teilweise voneinander beabstandet sind. In dem Schlitz 32 ist nun ein Piezo-Stack 24 angeordnet, welcher Relativbewegungen zwischen den Lagerteilen 28 und 30 bewirken kann, so dass das zweite Zahnrad 100 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt und somit relativ zu dem Getriebegehäuse 104 fixiert oder demgegenüber freigegeben werden kann.The gear 98 includes a transmission housing 104 at which the second gear 100 around the axis of rotation 54 relative to the transmission housing 104 is rotatably mounted. The gearbox 104 has at least the purpose and the task of the bearing ring 26 the storage arrangement 10 according to 2 , Also through the gearbox 104 are storage parts 28 and 30 formed, which integral with the transmission housing 104 and thus integrally formed with each other and a slot 32 are partially spaced from each other. In the slot 32 is now a piezo stack 24 arranged, which relative movements between the bearing parts 28 and 30 can cause so the second gear 100 between the bearing parts 28 and 30 clamped and thus relative to the transmission housing 104 fixed or can be released on the other hand.

Dem Lagerteil 28 ist eine erste Lasche 106 zugeordnet. Dem Lagerteil 30 ist eine dazu korrespondierende zweite Lasche 108 zugeordnet. Die Lagerteile 28 und 30 sind über die Laschen 106 und 108 mittels einer Spannschraube 22 miteinander verspannt, so dass in einem unbestromten Zustand des Piezo-Stacks 24, das heißt wenn an diesen keine elektrische Spannung anliegt, das zweite Zahnrad 100 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt ist und relativ zu dem Getriebegehäuse 104 (Lagerelement 14) nicht um die Drehachse 54 verdreht werden kann.The bearing part 28 is a first tab 106 assigned. The bearing part 30 is a corresponding second tab 108 assigned. The bearing parts 28 and 30 are over the tabs 106 and 108 by means of a clamping screw 22 clamped together, so that in a de-energized state of the piezo stack 24 that is, when no voltage is applied to these, the second gear 100 between the bearing parts 28 and 30 is clamped and relative to the transmission housing 104 (Bearing element 14 ) not around the axis of rotation 54 can be twisted.

Wird an den Piezo-Stack 24 eine elektrische Spannung angelegt, so bewirkt der Piezo-Stack 24 eine Vergrößerung des Schlitzes 32, so dass die Lagerteile 28 und 30 voneinander wegbewegt werden. Dadurch wird die Klemmung des zweiten Zahnrads 100 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 verringert oder vollständig aufgehoben, so dass das zweite Zahnrad 100 relativ zu dem Getriebegehäuse 104, in welchem das Zahnrad 100 gelagert ist, um die Drehachse 54 gedreht werden kann.Is attached to the piezo stack 24 applied an electrical voltage, so causes the piezo stack 24 an enlargement of the slot 32 so that the bearing parts 28 and 30 be moved away from each other. This will the clamping of the second gear 100 between the bearing parts 28 and 30 reduced or completely canceled, leaving the second gear 100 relative to the transmission housing 104 in which the gear 100 is mounted to the axis of rotation 54 can be turned.

Wird das Anlegen der elektrischen Spannung an dem Piezo-Stack 24 aufgehoben, so bewirkt dieser eine Relativbewegung der Lagerteile 28 und 30, bei welcher sich die Lagerteile 28 und 30 aufeinander zu bewegen. Dies geht mit einer Verkleinerung des Schlitzes 32 einher. Dadurch wird das zweite Zahnrad 100 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt, so dass es nicht (mehr) relativ zu dem Getriebegehäuse 104 um die Drehachse 54 gedreht werden kann. Da die Stellwelle 44 drehfest mit dem zweiten Zahnrad 100 verbunden ist, bewirkt das Freigeben und Klemmen des zweiten Zahnrads 100 auch ein dementsprechendes Klemmen und Fixieren beziehungsweise Freigeben der Stellwelle 44 relativ zu dem Getriebegehäuse 104 analog zu der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 und zur Stelleinrichtung 42 gemäß 5.Will the application of electrical voltage to the piezo stack 24 canceled, so this causes a relative movement of the bearing parts 28 and 30 in which the bearing parts 28 and 30 to move towards each other. This goes with a reduction of the slot 32 associated. This will be the second gear 100 between the bearing parts 28 and 30 clamped so that it is not (anymore) relative to the gearbox 104 around the axis of rotation 54 can be turned. Because the control shaft 44 rotatably with the second gear 100 connected, causes the release and clamping of the second gear 100 also a corresponding clamping and fixing or releasing the control shaft 44 relative to the transmission housing 104 analogous to the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 and to the adjusting device 42 according to 5 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Lagerungsanordnungbearing assembly
1212: Wellewave
1414: Lagerelementbearing element
1616: Drehachseaxis of rotation
1818: Gestellframe
2020: Lagerdeckelbearing cap
2222: Spannschraubeclamping screw
2424: Piezo-StackPiezo stack
2626: Lagerringbearing ring
2828: Erstes LagerteilFirst bearing part
3030: Zweites LagerteilSecond bearing part
3232: Schlitzslot
3434: Verbindungsflanschconnecting flange
3636: FlanschschraubeFlange
3838: Aussparungrecess
4040: Verstärkungselementreinforcing element
4242: Stelleinrichtungsetting device
4444: Stellwelleactuating shaft
4646: Teilwellepartial wave
4848: Teilwellepartial wave
5050: Teilwellepartial wave
5252: Teilwellepartial wave
5454: Drehachseaxis of rotation
5656: Kurbelgehäusecrankcase
5858: Lagerdeckelbearing cap
6060: LagedeckelLocation cover
6262: Lagerdeckelbearing cap
6464: Lagerdeckelbearing cap
6666: Lagerdeckelbearing cap
6868: LagergasseLagergasse
7070: Lageraufnahmebearing seat
7272: Lageraufnahmebearing seat
7474: Lageraufnahmebearing seat
7676: Diagrammdiagram
7878: Diagrammdiagram
8080: Diagrammdiagram
8282: Abszisseabscissa
8484: Richtungspfeilarrow
8585: Ordinateordinate
8686: Richtungspfeilarrow
8888: Verlaufcourse
9090: Verlaufcourse
9292: Ordinateordinate
9494: Verlaufcourse
9696: Ordinateordinate
9898: Getriebetransmission
100100: zweites Zahnradsecond gear
102102: Verzahnunggearing
104104: Getriebegehäusegearbox
106106: Lascheflap
108108: Lascheflap
BB: Bremszustandbraking state
FF: Freigabezustandenable state
NN: negativer Bereichnegative area
PP: positiver Bereichpositive area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1307642 B1 [0002] EP 1307642 B1 [0002]

Claims

Stelleinrichtung (42) zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100), über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist und welches über wenigstens zwei Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) relativ zu den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) bewegbar an einem Lagerelement (14, 56, 104) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stellglied (24) vorgesehen ist, mittels welchem zum Fixieren des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) relativ zu den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) infolge eines Klemmens des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) zwischen den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) bewirkbar ist.Adjusting device ( 42 ) for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, in particular a reciprocating piston internal combustion engine, with at least one transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ), via which the compression ratio is adjustable and which at least two bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) relative to the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) movable on a bearing element ( 14 . 56 . 104 ), characterized in that at least one actuator ( 24 ) is provided, by means of which for fixing the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ) relative to the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) due to jamming of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ) between the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) a relative movement between the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) is feasible.

Stelleinrichtung (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lagern des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) an dem Lagerelement (14, 56, 104) eine Lageraufnahme vorgesehen ist, welche teilweise durch eines der Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) und teilweise durch das andere Lagerteil (18, 20, 28, 30, 58) gebildet ist.Adjusting device ( 42 ) according to claim 1, characterized in that for storing the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ) on the bearing element ( 14 . 56 . 104 ) a bearing receptacle is provided, which partially by one of the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) and partly through the other bearing part ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) is formed.

Stelleinrichtung (42) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) als voneinander separate Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) ausgebildet sind.Adjusting device ( 42 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) as separate bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) are formed.

Stelleinrichtung (42) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) einstückig miteinander ausgebildet und durch wenigstens einen Spalt (32), Schlitz oder dergleichen bereichsweise voneinander beabstandet sind.Adjusting device ( 42 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) formed integrally with each other and by at least one gap ( 32 ), Slot or the like are partially spaced from each other.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (24) zumindest bereichsweise zwischen den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) angeordnet ist.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 24 ) at least partially between the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) is arranged.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) mittels wenigstens eines Verbindungsmittels (22), insbesondere einer Schraube (22), miteinander, insbesondere über das Stellglied (24), verspannt sind.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) by means of at least one connecting means ( 22 ), in particular a screw ( 22 ), in particular via the actuator ( 24 ), are tense.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (24) als Piezo-Aktor (24) ausgebildet ist.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 24 ) as a piezo actuator ( 24 ) is trained.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (14, 56, 104) ein Gehäuse (104) eines Getriebes (98) der Stelleinrichtung (42) ist, über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, wobei die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) durch Wandungsteile des Gehäuses (104) gebildet sind.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing element ( 14 . 56 . 104 ) a housing ( 104 ) of a transmission ( 98 ) the actuator ( 42 ), over which the compression ratio is adjustable, wherein the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) by wall parts of the housing ( 104 ) are formed.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) als Stellwelle (12, 44, 46, 48, 50, 52) der Stelleinrichtung (42) ausgebildet ist, welche über die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) um eine Drehachse (16, 54) relativ zu dem Lagerelement (14, 56, 104), insbesondere einem Gehäuseelement der Stelleinrichtung (42), drehbar an dem Lagerelement (14, 56, 104) gelagert ist.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ) as a control shaft ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) the actuator ( 42 ) is formed, which over the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) about a rotation axis ( 16 . 54 ) relative to the bearing element ( 14 . 56 . 104 ), in particular a housing element of the adjusting device ( 42 ), rotatable on the bearing element ( 14 . 56 . 104 ) is stored.

Stelleinrichtung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (98) vorgesehen ist, welches wenigstens ein Zahnrad (100) als das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52, 100) umfasst, das über die Lagerteile (18, 20, 28, 30, 58) um eine Drehachse (16, 54) relativ zu den Lagerteilen (18, 20, 28, 30, 58) drehbar an einem Gehäuse (104) des Getriebes (98) gelagert ist.Adjusting device ( 42 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a transmission ( 98 ) is provided, which at least one gear ( 100 ) as the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 . 100 ), which via the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) about a rotation axis ( 16 . 54 ) relative to the bearing parts ( 18 . 20 . 28 . 30 . 58 ) rotatably on a housing ( 104 ) of the transmission ( 98 ) is stored.