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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Hubkolbenmotor nach dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Regulieren eines Öldrucks
im Haupt-Ölkanal
eines Hubkolbenmotors nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs
16.
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In
den letzten Jahren sind verschiedene variable Verdichtungsverhältnis-Mechanismen eines Kolbenverbrennungsmotors
mit einem Mehrverbindungsglied-Kolbenkurbelmechanismus
offenbart worden, die in der Lage sind, den oberen Totpunkt OT und/oder
den unteren Totpunkt UT eines Kolbens und das Verdichtungsverhältnis des
Motors durch Verschieben eines Teils von Elementen der Verbindung
zu ändern.
Ein solcher Mechanismus ist offenbart in der am 23. Januar 2002
veröffentlichten
Japanischen Vorläufigen
Patentveröffentlichung
Nr. 2002-21592 (die dem US-Patent Nr.
US
6 505 582 entspricht, das dem Rechtsnachfolger am 14. Januar 2003
erteilt wurde). Dieser variable Verdichtungsverhältnis-Mechanismus enthält ein oberes
Verbindungsglied, das an einem Ende an einem Kolben mit einem Kolbenbolzen
verbunden ist, eine unter Verbindung, die hin und her gehend oder
schwenkbar mit dem anderen Ende der oberen Verbindung mit einem
oberen Zapfen verstiftet ist und drehbar an einem Kurbelzapfen der
Kurbelwelle befestigt ist, eine an einem Ende mit der unteren Verbindung
mit einem Steuerstift hin und her bewegbare verstiftete Steuerverbindung,
eine auf einem Zylinderblock drehbar befestigte Steuerwelle und
mit einem exzentrischen Nocken, der das andere Ende der Steuerverbindung hin
und her gehend trägt,
um das Verdichtungsverhältnis
des Motors durch Regulierung der Position des exzentrischen Nockens
der Steuerwelle entsprechend einem Betriebszustand des Motors zu ändern.
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In
dem oben erwähnten
Hubkolbenmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
ist für
drei Elemente, d. h. eine Steuerwelle, ein Steuerzapfen und ein
oberer Zapfen zusätzlich
zu den normalen geschmierten Elementen wie Kurbelwelle, Kurbelzapfen
und Kolbenbolzen, eine Schmierung notwendig. Es ist folglich möglich, dass
unangemessene Ölzuführung zu
einem Problem bei der Schmierung eines Kolbenschaftes und den Lagern im
Zustand hoher Motorlast führt.
Wenn der Öldruck oder
die Ölzuführung als
Gegenmaßnahme
gegen ein Schmierungsproblem übermäßig er höht wird, führt die
zu hohe Ölversorgung
bei geringerem Ölbedarf
zu einer nutzlosen Arbeit der Ölpumpe,
was folglich zu einer geringen Kraftstoffwirksamkeit führt.
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In
der Druckschrift
EP
1 170 482 A2 zum Stand der Technik wird ein variabler Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
für einen
Hubkolbenmotor gelehrt, der mindestens ein oberes Verbindungsglied, das
an einem Ende mit einem Kolbenbolzen verbunden ist, und ein unteres
Verbindungsglied, das an dem anderen Ende des oberen Verbindungsglieds mit
einem Kurbelwellenzapfen verbunden ist, enthält. Im oberen Totpunkt besitzt
ein erster der Verbindungspunkte hypothetischer Verbindungspunkte
zwischen der oberen und der unteren Verbindung, die auf beiden Seiten
eines einen Kolbenbolzen-Mittelpunkt
und einen Kurbelzapfen-Mittelpunkt verbindenden Liniensegments angenommen
werden können, einen
kleineren Neigungswinkel, der in der gleichen Richtung gemessen
wird wie die Drehrichtung der Kurbelwelle von einer axialen Linie
der hin- und her gehenden Bewegung des Mittelpunktes des Kolbenbolzens
und der zwischen einem Liniensegment ausgebildet ist, das den Mittelpunkt
des Kolbenbolzens und den ersten Verbindungspunkt und den zweiten Verbindungspunkt
verbindet, wobei im Vergleich zu dem zweiten Verbindungspunkt der
erste Verbindungspunkt als ein aktueller Verbindungspunkt ausgewählt wird.
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Ein
Hubkolbenmotor und ein Verfahren zum Regulieren von Öldruck in
einem Haupt-Ölkanal eines
Hubkolbenmotors, wie oben angegeben, ist in der Druckschrift zum
Stand der Technik
US 4 195 601 offenbart.
Insbesondere lehrt diese Druckschrift einen Hubkolben-Verbrennungsmotor,
der mit einer Verbindungsstange variabler Länge versehen ist, die als Reaktion
auf Drücke
der Ölpumpe
des Motors funktionsfähig
ist und bewirkt, dass im Motorzylinder eine geringe Menge Drosselklappen-Kraftstoff
auf den im Wesentlichen gleichen Druck wie eine offene Menge von
Drosselklappen- Kraftstoff komprimiert wird. Es ist ein einstellbares
Druckregelventil vorgesehen, um einen im Wesentlichen konstanten Öldruck an
der Verbindungsstange jederzeit bei Betrieb des Motors zu gewährleisten.
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Folglich
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines
Hubkolbenmotors und eines Verfahrens zum Regulieren des Öldrucks in
einem Haupt-Ölkanal eines
Hubkolbenmotors wie oben angegeben, bei dem das Schmiersystem des Hubkolbenmotors
mit einem variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus verbessert
ist.
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Gemäß der Ausführung der
Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch einen
Hubkolbenmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
der Ausführungen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargelegt.
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Gemäß der Ausführung des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein
Verfahren zum Regulieren des Öldrucks
in einem Haupt-Ölkanal
eines Hubkolbenmotors gelöst,
das die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs 16 aufweist.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch bevorzugte Ausführungen
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt und erläutert. In
den Zeichnungen:
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1 ist
die Querschnittansicht eines variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus eines Hubkolbenmotors;
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2A ist
ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem nach einer ersten Ausführung bei
hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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2B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der ersten Ausführung bei
niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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3A ist
ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem nach einer zweiten Ausführung bei niedriger
Motordrehzahl und im Zustand geringer Motorlast darstellt;
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3B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der zweiten Ausführung bei
hoher Motordrehzahl und im Zustand hoher Motorlast darstellt;
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4A ist
ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem nach einer dritten Ausführung bei
hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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4B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der dritten Ausführung bei
einer anderen hohen Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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4C ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der dritten Ausführung bei
niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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5 ist
die Querschnittsansicht eines variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus nach
einer vierten Ausführung,
die ein Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied als einen
Teil des Systems enthält;
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6A ist
ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem nach der vierten Ausführung bei
hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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6B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der vierten Ausführung bei niedriger
Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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7A ist
eine Querschnittsansicht, die entlang der durch die Linie VIIA-VIIA
in 7B angezeigten Ebene verläuft, ein Schmiersystem nach
einer fünften
Ausführung
darstellt, das als einen Teil des Systems eine Steuerwelle enthält, bei
hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung;
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7B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der fünften Ausführung bei
hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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8A ist
eine Querschnittansicht, die längs der
durch die Linie VIIIA-VIIIA in 8B angegebenen
Ebene verläuft,
das Schmiersystem nach der fünften
Ausführung
bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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8B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der fünften Ausführung bei niedriger
Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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9A ist
eine Querschnittansicht, die entlang der durch die Linie IXA-IXA
in 9B angegebenen Ebene verläuft, ein Schmiersystem nach
der sechsten Ausführung
darstellt, das eine Steuerwelle als einen Teil des Systems bei hoher
Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
umfasst;
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9B ist
ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem nach der sechsten Ausführung bei hoher
Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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9C ist
eine Querschnittansicht, die entlang der durch die Linie IXC-IXC
in 9B angegebenen Ebene verläuft, das Schmiersystem nach
der sechsten Ausführung
bei hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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10A ist eine Querschnittansicht, die entlang der
durch die Linie XA-XA in 10B angegebenen
Ebene verläuft,
das Schmiersystem nach der sechsten Ausführung bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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10B ist ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem
nach der sechsten Ausführung
bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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10C ist eine Querschnittansicht, die entlang der
durch die Linie XC-XC in 10B angegebenen
Ebene verläuft
und das Schmiersystem nach der sechsten Ausführung bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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11A ist ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem
nach der siebenten Ausführung
bei hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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11B ist ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem
nach der siebenten Ausführung
bei niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung
des Motors darstellt;
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12 ist
eine grafische Darstellung, die charakteristische Kurven von Öldrücken im
Verhältnis
zu einer Motordrehzahl in einem Haupt-Ölkanal und einem Zylinderkopf-Ölkanal nach der siebenten Ausführung darstellt;
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13A ist ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem
nach der achten Ausführung
bei hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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13B ist ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem
nach der achten Ausführung
bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt;
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14A ist ein Blockdiagramm, das ein Schmiersystem
nach einer neunten Ausführung
bei hoher Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung
darstellt;
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14B ist ein Blockdiagramm, das das Schmiersystem
nach der neunten Ausführung
bei niedriger Motor-Verdichtungsverhältnis-Einstellung darstellt.
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Mit
Bezug jetzt auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1 bis 2B,
ist ein variabler Verdichtungsverhältnismechanismus dargestellt,
der allen später
beschriebenen Ausführungen
gemeinsam ist.
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Der
variable Verdichtungsverhältnismechanismus
umfasst ein an einem Kurbelzapfen 12 einer Kurbelwelle 1 drehbar
befestigtes unteres Verbindungsglied 2, ein oberes Verbindungsglied 5,
welches das untere Verbindungsglied 2 mit einem Kolben 3 verbindet,
eine Steuerwelle 7 mit einem exzentrischen Nocken 8 und
ein Steuer-Verbindungsglied 6, das den exzentrischen Nocken 8 mit
dem unteren Verbindungsglied 2 verbindet. Der Drehwinkel
der Steuerwelle 7 wird durch ein Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied 51 (später beschrieben,
siehe 5) hauptsächlich
nach dem Belastungszustand des Motors geändert. Der Zustand der Bewegungseinschränkung des
unteren Verbindungsgliedes 2 durch das Steuer-Verbindungsglied 6 wird
folglich verändert,
so dass die Eigenschaften des Kolbenhubes 3, speziell die
OT-Position und/oder die UT-Position und das Motor-Verdichtungsverhältnis des
Kolbens 3 verändert
oder gesteuert werden.
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Spezieller
umfasst die Kurbelwelle 1 eine Vielzahl von Lagerzapfen 11 und
Kurbelzapfen 12. Jeder Lagerzapfen 11 ist auf
dem Hauptlager zwischen einem Zylinderblock 21 und einem
Kurbelwellen-Lagerdeckel 22 drehbar gelagert. Das untere Verbindungsglied 2 ist
drehbar an dem Kurbelzapfen 12 befestigt, der eine vorgegebene
exzentrische Lage von dem Rotationsmittelpunkt des Lagerzapfens 11 aufweist.
Das unte re Verbindungsglied 2 besteht aus zwei geteilten
Elementen. Der Kurbelzapfen 12 wird mit einem zwischen
den beiden geteilten Elementen des unteren Verbindungsgliedes 2 gebildeten
Verbindungsloch angepasst. Das obere Verbindungsglied 5 ist
an einem unteren Ende über
den oberen Zapfen 10 mit einem Ende des unteren Verbindungsgliedes 2 schwenkbar
verbunden und außerdem
an einem oberen Ende über
einen Kolbenbolzen 4 mit dem Kolben 3 schwenkbar
verbunden. Der Kolben 3 wird in einer Zylinderbohrung 23 des Zylinderblockes 21 durch
den Brenndruck hin und her bewegt. Das Steuer-Verbindungsglied 6 ist an einem kleinen
Ende oder einem oberen Ende über
einen Steuerzapfen 9 mit dem anderen Ende des unteren Verbindungsgliedes 2 drehbar
und an einem großen Ende
oder einem unteren Ende mit dem exzentrische Nocken 8 der
Steuerwelle 7 hin und her bewegbar oder schwenkbar verbunden.
Die Steuerwelle 7 ist parallel zur Kurbelwelle 1 angeordnet
und auf einem Hauptlager zwischen dem Kurbelwellen-Lagerdeckel 22 und
einem Steuerwellen-Lagerdeckel 24, der auf der unteren
Seite des Kurbelwellen-Lagerdeckels 22 befestigt ist, drehbar
gelagert. Der exzentrische Nocken 8 ist vom Rotationsmittelpunkt
der Steuerwelle 7 versetzt. Der Steuerwellen-Lagerdeckel 24 ist
als leiterförmiger
Aufbau oder Lagerbalken ausgebildet, wobei eine Vielzahl von Lagerdeckeln
mit dem Balken in Längsrichtung
des Motors verbunden ist.
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Der
Drehwinkel der Steuerwelle 7 wird durch ein Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied mit Elektromotor
wie das in 5 dargestellte Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied 51 nach
dem Steuersignal von einer Motor-Steuereinheit (nicht gezeigt) reguliert
oder gesteuert. Das Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied dreht
die Steuerwelle 7, um den Mittelpunkt des exzentrischen
Nockens 8 zu verschieben und den hin und hergehenden Mittelpunkt an
einem unteren Ende des Steuer-Verbindungsgliedes 6 anzuheben
oder abzusenken. Folglich wird die Geometrie des unteren Verbindungsgliedes 2 am
UT verändert,
um die Position des Kolbens 3 am OT anzuheben oder abzusenken.
Deshalb ist es möglich, das
Verdichtungsverhältnis
zu verändern.
Diese Steuerung des Verdichtungsverhältnisses wird basierend auf
einem Motorbetriebszustand in Betrieb gesetzt, die normalerweise
ein niedriges Verdichtungsverhältnis
auf einen Zustand höherer
Motorlast einstellt.
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Wie
in 2A und 2B dargestellt
ist, saugt eine Ölpumpe 31 als Öldruckquelle,
die durch das Drehmoment der Kurbelwelle 1 angetrieben
wird, in einer Ölwanne 32 gespeichertes
Schmieröl
an, beaufschlagt das Schmieröl
mit Druck und führt
es unter Druck einem Haupt-Ölkanal 33 als
ein im Zylinderblock 21 ausgebildeter Haupt-Ölkanal (siehe 1) zu.
Das dem Haupt-Ölkanal 33 zugeführte Öl wird auf eine
Vielzahl von geschmierten Elementen 34 (Elementen, den Öl zugeführt wird)
im Zylinderblock 21 wie Lager auf der Kurbelwelle 1 verteilt,
wobei diese Elemente geschmiert werden müssen. Das Öl im Haupt-Ölkanal 33 wird teilweise über einen
Zylinderkopf-Hauptölkanal 36 zu
einer im Zylinderkopf ausgebildeten Zylinderkopf-Ölleitung 35 zugeführt. Das Öl wird hauptsächlich einer
Vielzahl von geschmierten Elementen (nicht dargestellt) wie ein
Ventilmechanismus und ein Lager auf einer Kurbelwelle im Zylinderkopf
zugeführt.
Nach dem Schmieren der geschmierten Elemente kehrt das Öl in die Ölwanne 32 zurück. In den 2A, 2B entspricht
die Dicke einer Linie wie die Ölkanäle 36, 37 einem Öldruck oder
einer Ölmenge,
wobei ein höherer Öldruck oder eine
größere Ölmenge als
eine dickere Linie und ein niedrigerer Öldruck oder eine kleinere Ölmenge als dünnere Linie
dargestellt ist. In anderen Zeichnungen, die ein Schmiersystem darstellen,
werden die gleichen Symbole angewandt.
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Der Öldruck in
dem Haupt-Ölkanal 33,
der durch die Ölpumpe 31 unter
Druck gesetzt wird, ist hauptsächlich
von der Motordrehzahl abhängig,
weil die Ölpumpe 31 vom
Drehmoment der Kurbelwelle 1 angetrieben wird. Der Öldruck,
der notwendig ist, um den geschmierten Elementen Schmieröl zuzuführen, ändert sich
hauptsächlich
entsprechend dem Belastungszustand des Motors. Im Allgemeinen erfordert ein
Zustand höherer
Motorlast einen höheren Öldruck.
Bei dem oben erwähnten
Hubkolbenmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
ist Schmierung für
drei Elemente notwendig, das heißt, eine Steuerwelle, ein Steuerzapfen
und ein oberer Zapfen zusätzlich
zu den geschmierten Elementen wie Kurbelwelle, Kurbelbolzen und
Kolbenbolzen. Folglich ist es möglich,
dass eine unangemessene Ölzuführung zu
einem Problem bei der Schmierung eines Kolbenschaftes und der Lager
im Zustand hoher Motorlast führt.
Wenn Öldruck
oder Ölzuführung als
eine Gegenmaßnahme
zu einem Schmierproblem übermäßig erhöht werden,
führt eine übermäßige Ölzuführung bei
geringerer Ölanforderung
zu einer nutzlosen Arbeit der Ölpumpe,
was folglich eine geringe Kraftstoffausbeute ergibt.
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Um
den Mechanismus zu verbessern, enthalten die folgenden Ausführungen Öldruck-Steuervorrichtungen
zum Regulieren des Drucks im Haupt-Ölkanal 33 entsprechend
dem Verdichtungsverhältnis,
das durch den variablen Verdichtungsverhältnis- Mechanismus eingestellt wird oder entsprechend
dem Belastungszustand des Motors. Folglich wird den geschmierten
Elementen Schmieröl
entsprechend der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses
oder dem Belastungszustand des Motors zugeführt. In einem Zustand geringer
Motorlast, bei dem ein hohes Verdichtungsverhältnis angewandt wird, wird
der Öldruck
gesenkt, um einen Arbeitsverlust der Ölpumpe zur Verbesserung von
Kraftstoffausbeute zu reduzieren. Andererseits wird im Zustand hoher
Motorlast, wenn ein niedriges Verdichtungsverhältnisses angewandt wird, der Öldruck in dem
Haupt-Ölkanal 33,
ohne abzufallen, hoch gehalten. Somit wird den geschmierten Elementen
genügend
Schmieröl
zugeführt,
um Festfressen und Schmierungsausfälle an den geschmierten Elementen
sicher zu verhindern.
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In
allen folgenden Ausführungen
umfasst die Öldruck-Steuervorrichtung
einen mit dem Haupt-Ölkanal 33 verbundenen Ölablasskanal 37,
um Öl aus dem
Haupt-Ölkanal 33 abzulassen,
ein Steuerventil (wie das Ventil 38 in der ersten Ausführung) als
ein Öldruck-Reguliermechanismus
zum Regulieren des Öldruckes
im Haupt-Ölkanal 33,
indem die Öffnung des Ölablasskanals 37 entsprechend
der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses oder des Belastungszustands
des Motors ausgewählt
oder verändert wird.
Dieses Steuerventil kann ein 2-Positions-Schaltgerät sein,
das den Ölablasskanal 37 zum Öffnen und
Schließen
stellt, oder ein kontinuierlich variabler Typ, der den Öldruck und
den Öldurchfluss stetig
regeln kann.
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Mit
Bezug jetzt auf 2A und 2B ist eine
erste Ausführung
dargestellt. In der ersten Ausführung
ist ein Ventil 38 vorgesehen, wie zum Beispiel ein Magnetventil,
um den Ölablasskanal 37 zu öffnen oder
zu schließen.
Das Ventil 38 wird durch eine Steuereinheit wie eine Motorsteuereinheit
entsprechend der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses
gesteuert.
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Wie
in 2A gezeigt ist, wird der Ölablasskanal 37 durch
das Ventil 38 bei hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf einen Zustand geringer Motorlast angewandt wird, geöffnet. Auf
diese Weise wird ein Teil des Öls
aus dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 abgelassen,
um den Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 zu senken.
Folglich wird der Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 reduziert,
um im Zustand geringer Motorlast die Kraftstoffausbeute zu verbessern.
Andererseits wird der Ölablasskanal 37 gemäß 2B durch
das Ventil 38 bei niedriger Verdich tungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf einen Zustand hoher Motorlast angewandt wird, geschlossen. Auf
diese Weise wird kein Öl über den Ölablasskanal 37 abgelassen,
um einen hohen Öldruck
zu halten. Folglich werden die geschmierten Elemente ausreichend
mit Schmieröl
versorgt, um einen Schmierungsausfall im Zustand hoher Motorlast
zu verhindern.
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Mit
Bezug jetzt auf 3A und 3B ist eine
zweite Ausführung
dargestellt. In der zweiten Ausführung
wird das Ventil 38, wie zum Beispiel ein Magnetventil,
nicht nach der Verdichtungsverhältnis-Einstellung
sondern der Motorlast (spezieller ein Soll-Antriebsmoment, das auf veränderlichen
Faktoren wie Fußpedal-Öffnung berechnet
ist.) gesteuert. Im Einzelnen ist in 3A dargestellt
ein Ölablasskanal 37,
der durch das Ventil 38 bei niedriger Motordrehzahl und
geringer Motorlast geöffnet
ist, um den Öldruck
im Haupt-Ölkanal 33 zu
senken. Andererseits wird gemäß 3B der Ölablasskanal 37 durch das
Ventil 38 bei hoher Motordrehzahl und im Zustand hoher
Motorlast geschlossen, um in dem Haupt-Ölkanal 33 einen hohen
Druck zu halten. Auf diese Weise werden ähnliche Wirkungen wie im Fall der
ersten Ausführung
erzeugt.
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Im
Allgemeinen wird eine hohe Verdichtungsverhältnis-Einstellung auf eine
niedrige Motordrehzahl und den Zustand geringer Motorlast angewandt.
Zum Beispiel wird jedoch eine niedrige Verdichtungsverhältnis-Einstellung
auf eine niedrige Motordrehzahl und den Zustand geringer Motorlast durch
Ausnahme angewandt, bei der Temperaturen von Öl und Wasser direkt nach einem
Betrieb mit hoher Motorlast hoch sind. In diesem Zustand kann der Öldruck in
dem Haupt-Ölkanal 33 genau
verändert oder
reguliert werden, indem der Öldruck
entsprechend der Motorlast gesteuert wird.
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Mit
Bezug auf 4A, 4B und 4C ist
eine dritte Ausführung
gezeigt. In der dritten Ausführung
ist ein Ventil 41, wie ein Magnetventil, im Ölablasskanal 37 angebracht,
um diesen zu öffnen oder
zu schließen
sowie die Ölzuführung und
den Druck der Ölzuführung zu
einer speziellen Teilgruppe 34a geschmierter Elemente zu
verändern
oder zu regulieren. Das Ventil 41 ändert die Verteilung der Ölzuführung und
den Druck der Ölzuführung zu
jedem geschmierten Element wie ein Ventilmechanismus, einen Nockenwellenlager
und ein Kurbelwellenlager, die eine Schmierung entsprechend der
Verdichtungsverhältnis-Einstellung
benötigen.
Im Einzelnen ist ein Ventil 41 an einen Ölzuführ-Teilkanal 42 angeschlossen,
der mit der Teilgruppe 34a geschmierter Elemente verbun den
ist, und ist mit einem Einlassventil-Ölkanal 43 versehen,
der in den Abbildungen einfach als eine T-Form dargestellt ist,
zum Öffnen
oder Schließen
des Ölablasskanals 37 und/oder Ölzuführ-Teilkanals 42.
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Wie
in 4A gezeigt wird, ist bei einer ersten hohen Verdichtungsverhältnis-Einstellung der Ölablasskanal 37 geöffnet und
der Ölzuführ-Teilkanal 42 geschlossen.
Auf diese Weise wird der Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 gesenkt,
um einen unnötigen
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 zu
verhindern. Der Ölzuführ-Teilkanal 42 ist
geschlossen, so dass der Teilgruppe 34a kein Schmieröl schwerpunktmäßig zugeführt wird.
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Wie
in 4B dargestellt ist, werden bei einer zweiten hohen
Verdichtungsverhältnis-Einstellung
(zum Beispiel ist das Verdichtungsverhältnis kleiner als das der ersten
hohen Verdichtungsverhältnis-Einstellung)
sowohl der Ölablasskanal 37 als auch
der Ölzuführ-Teilkanal 42 durch
das Ventil 41 geöffnet.
Auf diese Weise wird der Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 durch
den Ölablasskanal 37 gesenkt,
um einen unnötigen
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 zu
verhindern. Das Schmieröl
wird der Teilgruppe 34a geschmierter Elemente schwerpunktmäßig über den Ölzuführ-Teilkanal 42 zugeführt, um den Öldurchfluss
und den Öldruck
in der Teilgruppe 34a geschmierter Elemente im Verhältnis zu
anderen geschmierten Elementen zu erhöhen. Folglich kann eine potenzielle
unangemessene Schmierung für
die Teilgruppe 34a geschmierter Elemente wirksam vermieden
werden.
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Wie
in 4C dargestellt ist, wird bei einer hauptsächlich auf
den Zustand hoher Motorlast angewandten niedrigen Verdichtungsverhältnis-Einstellung
der Ölablasskanal 37 geschlossen
und der Ölzuführ-Teilkanal 42 geöffnet. Auf
diese Weise wird der Teilgruppe 34a geschmierter Elemente
Schmieröl schwerpunktmäßig über den Ölzuführ-Teilkanal 42 zugeführt, während der Öldruck im
Haupt-Ölkanal 33 durch
den Ölablasskanal 37 nicht
gesenkt wird. Folglich kann eine potenzielle unangemessene Schmierung
für die
Teilgruppe 34a geschmierter Elemente wirksam vermieden
werden.
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In
der dritten Ausführung
werden ähnliche Wirkungen
wie in dem Fall der ersten Ausführung
bewirkt. Außerdem
kann die Ölverteilung
zur Teilgruppe 34a geschmierter Elemente entsprechend der
Verdichtungsverhältnis-Einstellung
genau geändert
werden, um jedem geschmierten Element eine genaue Menge Schmieröl entsprechend
der Verdichtungsverhältnis-Einstellung
zuzuführen.
Die geschmierten Elemente, für
die eine kleine Ölzuführmenge
bei einem hohen Verdichtungsverhältnis
und Zustand geringer Motorlast ausreichend ist, das heißt, geschmierte
Elemente mit Ausnahme der Teilgruppe 34a geschmierter Elemente,
umfassen den Kolbenschaft, die Zylinderbohrung und die Gleitflächen von beweglichen
Hauptelementen wie Kurbelwelle und Kurbelbolzenlager. Im Allgemeinen
weist ein Hubkolbenmotor vom Typ mit einzelnem Verbindungsglied, bei
dem eine einzelne Verbindungsstange einen Kolbenbolzen mit einem
Kurbelzapfen verbindet, strukturell bedingt einen eindeutig definierten
Winkel der Verbindungsstange von der Kolbenhublinie entsprechend
der Kolbenhubstellung auf. Folglich wird durch den Brenndruck in
einem niedrigen Motor-Drehzahlbereich entsprechend einem hohen Kraftstoffausbeutebereich
eine relativ große
Kolbenschubbelastung aufgebracht. Deshalb ist für den Kolbenschaft und die
Zylinderbohrung eine relativ große Ölzuführmenge notwendig. Andererseits
kann das dem Verbindungsstab des Typs mit einzelnem Verbindungsglied
entsprechende obere Verbindungsglied 5 eine Geometrie nahe
entlang der Kolbenhublinie in einem Brennzeitraum halten, wenn der
oben erwähnte
variable Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
angewandt wird. Folglich kann eine durch den Brenndruck verursachte
Schubbelastung des Kolbens weitgehend reduziert werden. Deshalb
kann die Ölzuführung zum
Kolbenschaft und zur Zylinderbohrung bei niedriger Motordrehzahl
und im Zustand geringer Motorlast entsprechend einem Bereich hoher
Kraftstoffausbeute reduziert werden.
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Die
Eingangsbelastung ändert
sich hauptsächlich
entsprechend dem Brenndruck und der Trägheitsbelastung an den gleitenden
Flächen
der beweglichen Hauptelemente wie zum Beispiel Kurbelwelle und Kurbelzapfenlager.
Eine kleine Ölzuführmenge
ist ausreichend, wenn die Eingangsbelastung klein ist, zum Beispiel
im Zustand geringer Motorlast. Die notwendige Ölzuführung erhöht sich mit der Eingangsbelastung.
Andererseits ist an Gleitflächen
im Zylinderkopf, wie ein Ventilantriebsmechanismus und eine Nockenwelle,
eine Änderung
der notwendigen Ölzuführung entsprechend
der Eingangsbelastung kleiner als die der Gleitflächen der beweglichen
Hauptelemente. Deshalb führt
genaues Ändern
des Verhältnisses
der Ölzuführung an
die Gleitflächen
der beweglichen Hauptelemente und die Gleitflächen im Zylinderkopf entsprechend
einer Verdichtungsverhältnis-Einstellung
(oder ein Motorlastzustand), wie in der Ausführung gezeigt, zur Verringerung
eines unnötigen
Verlustes der Ölpumpe 31 und
der Zuordnung einer genau genügenden Ölzuführung, die
für jede
Gleitfläche
notwendig ist.
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Wenn
das Verdichtungsverhältnis
in einem Hubkolbenmotor mit einem variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
verändert
wird, arbeiten bewegliche Elemente, aus denen der variable Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
besteht, mechanisch. Wenn ein Ventil als Einrichtung zur Regelung
des Öldruckes
wie oben erwähnt
aus den beweglichen Elementen des variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
besteht, sind Aufbau und Steuerung des Systems sehr vereinfacht.
Zum Beispiel sind Teile eines Ölablasskanals
wie in den folgenden Ausführungen
gezeigt, sowohl in dem beweglichen Element des variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus als
auch in einem Gehäuse
ausgebildet, welches das bewegliche Element unterstützt, indem
eine Bewegung des beweglichen Elements ermöglicht wird. Der Ölablasskanal
wird entsprechend einer Stellung des beweglichen Elements, das wie
ein Ventil funktioniert, geöffnet
oder geschlossen.
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Mit
Bezug jetzt auf 5, 6A und 6B ist
eine vierte Ausführung
dargestellt. Das Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellglied 51 zum
Regulieren des Drehwinkels der Steuerwelle 7 enthält eine
mit der Steuerwelle 7 verbundene Kolbenstange 52 und
ein Kolbengehäuse 53 zur
gleitenden Lagerung der Kolbenstange 52. Die Kolbenstange 52 verschiebt
sich im Kolbengehäuse 53,
um den Drehwinkel der Steuerwelle 7 zu regulieren. In dieser
Ausführung
funktioniert die Kolbenstange 52 wie ein Ventil. Im Einzelnen
ist im Kolbengehäuse 53 ein
Paar Ölablass-Teilkanäle 55 als
ein Teil des Ölablasskanals 37 ausgebildet.
Ein Einlassventil-Ölkanal 54 ist
in der Kolbenstange 52 ausgebildet.
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Wie
in 6A gezeigt ist, wird die Kolbenstange 52 so
positioniert, dass der Einlassventil-Ölkanal 54 mit dem Ölablass-Teilkanal 55 bei
hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung, die
hauptsächlich
auf den Zustand geringer Motorlast angewandt wird, in Verbindung
steht. In diesem Zustand wird Öl aus
dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 abgelassen,
um den Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 zu
senken. Somit wird ein unnötiger
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 vermieden.
Andererseits wird die Kolbenstange 52, wie in 6B gezeigt
ist, so positioniert, um den Ölablass-Teilkanal 55 bei
niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf den Zustand ho her Motorlast angewandt wird, zu schließen. In
diesem Zustand wird kein Öl aus
dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 abgelassen.
Folglich wird der Öldruck
im Haupt-Ölkanal 33 hoch
gehalten, wobei der Ölzuführdruck
für die
geschmierten Elemente genügend
zugeordnet ist.
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Wie
in dieser Ausführung
gezeigt ist, funktioniert die Kolbenstange 52 des Verdichtungsverhältnis-Steuer-Stellgliedes 51,
die die Steuerwelle 7 bewegt, wie ein Ventil zum Öffnen oder
Schließen
des Ölablasskanals 37.
Folglich ist es nicht notwendig, ein zusätzliches Ventil und eine Steuereinheit
für das Ventil
vorzusehen, was zu einer Vereinfachung des Aufbaus und der Steuerung
des Systems führt.
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Mit
Bezug jetzt auf 7A bis 8B, ist eine
fünfte
Ausführung
dargestellt. In der fünften
Ausführung
funktioniert ein Lagerzapfen 7a der Steuerwelle 7 wie
ein Ventil zum Öffnen
oder Schließen
des mit dem Haupt-Ölkanal 33 verbundenen Ölablasskanals 37.
Im Einzelnen ist im Lagerzapfen 7a der Steuerwelle 7 ein
Einlassventil-Ölkanal 61 ausgebildet.
In den Lagerdeckeln 22 und 24, in denen der Lagerzapfen 7a gelagert
ist, sind Ölablass-Teilkanäle 62 und 63 ausgebildet,
die zu der angrenzenden Fläche
des Lagerzapfens 7a offen sind.
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Wie
in 7A und 7B gezeigt
ist, wird der Drehwinkel der Steuerwelle 7 reguliert, um
die Ölkanäle 61 bis 63 bei
hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf den Zustand geringer Motorlast angewandt wird, zu öffnen. In
diesem Zustand wird ein Teil des Öls im Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 abgelassen.
Folglich wird der Öldruck
im Haupt-Ölkanal 33 gesenkt,
um einen unnötigen
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 zu
verhindern.
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Andererseits
werden die Ölablass-Teilkanäle 62 und 63 bei
niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf einen Zustand hoher Motorlast angewandt wird, nicht miteinander
durch den Einlassventil-Ölkanal 61 in
Verbindung gebracht, wie es in 8A und 8B dargestellt
ist. Auf diese Weise wird der Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 durch
den Öl-Ablasskanal 37 nicht
gesenkt und wird hoch gehalten, so dass jedem geschmierten Element Öldruck zugeordnet
werden kann, um eine erwünschte
Schmierung zu bewirken.
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Wie
oben in der fünften
Ausführung
dargestellt ist, funktioniert der Lagerzapfen 7a der Steuerwelle 7 des
variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
wie ein Ventil zum Bestimmen der Öffnung des Ölablasskanals 37 entsprechend
der Einstellung des Verdichtungsverhältnisses. Folglich ist es nicht notwendig,
ein zusätzliches
Ventil und eine Steuereinheit für
das Ventil vorzusehen, was zu einer Vereinfachung des Aufbaus und
der Steuerung des Systems führt.
Der Ölkanal,
der in den Gleitflächen
des Lagerzapfens 7a der Steuerwelle 7 Schmieröl zugeführt, wird
als ein Teil des Ölablasskanals 37 genutzt, um
den Aufbau zusätzlich
zu vereinfachen.
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Mit
Bezug jetzt auf 9A bis 10C ist eine
sechste Ausführung
dargestellt. In der sechsten Ausführung funktioniert der Lagerzapfen 7a der
Steuerwelle 7 wie ein Ventil zum Öffnen oder Schließen des Ölablasskanals 37 wie
in dem Fall der fünften Ausführung. Im
Einzelnen ist in der Steuerwelle 7 ein Einlassventil-Ölkanal 65 bis 67 als
Teil des Ölablasskanals 37 ausgebildet.
Im Kurbelwellen-Lagerdeckel 22 ist ein Ölablass-Teilkanal 64 ausgebildet.
Der Einlassventil-Ölkanal 65 bis 67 besteht
aus einem axialen Ölkanal 66,
der sich in axialer Richtung der Steuerwelle 7 erstreckt,
einem ersten radialen Ölkanal 65, der
den axialen Ölkanal 66 mit
der Außenfläche des Lagerzapfens 7a verbindet,
und einem zweiten radialen Ölkanal 67,
der den axialen Ölkanal 66 mit
der Außenfläche des
exzentrischen Nockens 8 verbindet.
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Wie
in 9A bis 9C gezeigt
ist, ist der Einlassventil-Ölkanal 65 bis 67 bei
hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung
(oder bei einem Drehwinkel der Steuerwelle, der dem hohen Verdichtungsverhältnis entspricht),
die hauptsächlich
auf einen Bereich geringer Belastung angewandt wird, mit dem Ölablass-Teilkanal 64 verbunden.
In diesem Zustand wird der Außenfläche des
exzentrischen Nockens 8 Schmieröl von dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 zugeführt. Nach
Schmierung der Gleitflächen
des exzentrischen Nockens 8 wird das Schmieröl schließlich zur Ölwanne 32 zurückgeführt. Somit
wird der Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 gesenkt
aufgrund dieses Ablassens von Öl
aus dem Haupt-Ölkanal 33 über das Ölablassventil 37.
Folglich wird ein unnötiger
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 vermieden,
so dass die Kraftstoffausbeute verbessert wird.
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Andererseits
ist in 10A bis 10C gezeigt,
dass der Einlassventil-Ölkanal 65 bis 67 nicht mit
dem Ölablass-Teilkanal 64 verbunden
ist; das heißt,
bei niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die hauptsächlich
auf den Zustand hoher Motorlast angewandt wird, ist der Ölablasskanal 37 geschlossen.
In diesem Zustand wird kein Öl
aus dem Haupt-Ölkanal 33 über den Ölablasskanal 37 abgelassen.
Der Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal 33 wird hoch
gehalten, so dass jedem geschmierten Element genügend Öl zugeführt wird.
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Wie
oben in der sechsten Ausführung
dargestellt ist, funktionieren Steuerwelle 7 und Kurbelwellen-Lagerdeckel 22 des
variablen Verdichtungsverhältnis-Mechanismus
wie ein Ventil zur Bestimmung der Öffnung des Ölablasskanals 37 nach
der Verdichtungsverhältnis-Einstellung.
Folglich ist es nicht notwendig, ein zusätzliches Ventil und eine Steuereinheit
für das
Ventil vorzusehen, was zur Vereinfachung des Aufbaus und der Steuerung
des Systems führt.
Der Ölkanal,
der den Gleitflächen
des Lagerzapfens 7a und dem exzentrischen Nocken 8 der
Steuerwelle 7 Schmieröl
zuführt,
werden als Teil des Ölablasskanals 37 genutzt,
um den Aufbau zusätzlich
zu vereinfachen.
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Außerdem ist
es möglich,
den Öldruck
und den Öldurchfluss
durch zwei Stufen in Kombination mit der oben erwähnten Ölablassung
vom exzentrischen Nocken 8 genauer zu regeln, wenn der Ölablass-Teilkanal 63 im
Steuerwellen-Lagerdeckel 24 ausgebildet ist, wie im Fall
der fünften
Ausführung.
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Mit
Bezug jetzt auf 11A, 11B und 12 ist
eine siebente Ausführung
dargestellt. Der Druck des Öls,
das von der durch die Kurbelwelle 1 angetriebenen Ölpumpe 31 abgegeben
wird, ist bei niedriger Motordrehzahl gering und bei hoher Motordrehzahl
hoch. Folglich ist im Allgemeinen in dem Ölkanal zwischen dem Haupt-Ölkanal und
der Zylinderkopf-Ölleitung
eine Öffnung
vorgesehen, um den Druck in der Zylinderkopf-Ölleitung im Verhältnis zu dem
im Haupt-Ölkanal
im Bereich hoher Motordrehzahlen zu senken. Auf diese Weise wird
verhindert, dass der Öldruck
in der Zylinderkopf-Ölleitung übermäßig ansteigt,
wenn sich die Motordrehzahl erhöht, so
dass der Ventilmechanismus mit Öl überversorgt wird.
Andererseits ist es notwendig, eine Verkürzung des Öldurchflusses zu verhindern,
der im Bereich niedriger Motordrehzahlen der Zylinderkopf-Ölleitung zugeführt wird.
Folglich wird die Kapazität
der Ölpumpe
vergrößert, um
den Öldruck
in dem Haupt-Ölkanal anzuheben,
um den Öldruck
in der Zylinderkopf-Ölleitung
zuzuordnen. In diesem Zustand nimmt der Öldruck in dem Haupt-Ölkanal im
Bereich hoher Motordrehzahlen übermäßig zu.
Es ist notwendig, den Öldruck
konstant zu halten, indem ein Teil des Öls abgelassen wird. Deshalb
erhöht
sich der Arbeitsverlust der Ölpumpe,
der die Kraftstoffausbeute senkt. Der notwendige Öldurchfluss
für geschmierte
Elemente wie der Ventilmechanismus im Zylinderkopf ändert sich
nicht nach der Drehzahl des Motors sondern hauptsächlich entsprechend
der Motorlast. Während es
nicht notwendig ist, den Öldruck
in der Zylinderkopf-Ölleitung
entsprechend der Motordrehzahl stark zu verändern, ist es nötig den Öldruck im
Haupt-Ölkanal
anzuheben, um bei höherer
Drehzahl und im Zustand höherer
Motorlast mehr Öl
zuzuführen.
In dieser Ausführung
ist die Änderung
des Öldrucks
in der Zylinderkopf-Ölleitung,
die der Änderung
des Verdichtungsverhältnisses
entspricht, kleiner als die in dem Haupt-Ölkanal gemacht. Auf diese Weise
ist es möglich,
der Zylinderkopf-Ölleitung
ohne unnötigen
Arbeitsverlust der Ölpumpe Öl zuzuführen. Die Kapazität der Ölpumpe kann
verringert werden, so dass die Kraftstoffausbeute verbessert ist.
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Speziell
ist in dem mit dem Haupt-Ölkanal 33 verbundenen Ölablasskanal 37 ein
Ventil 38 vorgesehen, um das Öffnen des Ölablasskanals 37 zu
regulieren. Ein Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 ist vorgesehen,
um einen stromab gelegenen Ölkanal 37b des Ölablasskanals 37 mit
der Zylinderkopf-Ölleitung 35 zu
verbinden. Der Durchflusswiderstand des Öls des Zylinderkopf-Nebenölkanals 71 ist
kleiner eingestellt als der des Zylinderkopf-Hauptölkanals 36,
der direkt mit dem Hauptölkanal 33 und
der Zylinderkopf-Ölleitung 35 verbunden
ist. In diesem Zustand ist der Abfall des Öldrucks zwischen dem Hauptölkanal 33 und
der Zylinderkopf-Ölleitung 35 über den
Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 kleiner
als über
den Zylinderkopf-Hauptölkanal 36,
so dass die Differenz zwischen dem Öldruck in der Zylinderkopf-Ölleitung 35 und
dem Öldruck
im Haupt-Ölkanal 33 klein
ist.
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Wie
in 11A gezeigt ist, wird der Ölablasskanal 37 bei
hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die auf eine niedrige Motordrehzahl und den Zustand geringer Motorlast
angewandt wird, durch das Ventil 38 geöffnet. Folglich wird, wie in 12 gezeigt
ist, der Öldruck
im Haupt-Ölkanal 33 gesenkt, um
einen unnötigen
Arbeitsverlust der Ölpumpe 31 zu
vermeiden. Außerdem
wird das Schmieröl
der Zylinderkopf-Ölleitung 35 hauptsächlich über den
Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 mit
kleinem Durchflusswiderstand zugeführt, um den Abfall des Öldrucks
in der Zylinderkopf-Ölleitung 35 relativ
zu reduzieren, so dass eine unangemessene Schmierung in den geschmierten
Elementen im Zylinderkopf verhindert wird.
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Wie
in 11B gezeigt ist, wird der Ölablasskanal 37 bei
niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die auf eine mittlere hohe Motordrehzahl und den Zustand hoher Motorlast
angewandt wird, durch das Ventil 38 geschlossen. Auf diese
Weise wird kein Schmieröl
vom Haupt-Ölkanal 33 über den Ölzuführkanal 37 abgelassen.
Wie in 12 gezeigt ist, wird der Öldruck im
Haupt-Ölkanal 33 hoch gehalten,
um jedem geschmierten Element Schmieröl zuzuführen. Das Schmieröl wird der
Zylinderkopf-Ölleitung 35 vom
Haupt-Ölkanal 33 nur über den Zylinderkopf-Hauptölkanal 36 zugeführt. Folglich
ist der Öldruck
im Zylinderkopf nicht übermäßig erhöht, so dass
das Schmieröl
den geschmierten Elementen im Zylinderkopf genau zugeführt wird.
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Mit
Bezug jetzt auf 13A und 13B ist eine
achte Ausführung
gezeigt. In dieser Ausführung funktioniert
der Lagerzapfen 7a der Steuerwelle 7 als Ventil
wie im Fall der fünften
Ausführung,
was der einzige Unterschied zur siebenten Ausführung ist. Spezieller ist ein Ölablass-Teilkanal 64 als
Teil des Ölablasskanals 37 im
Lagerzapfen 7a der Steuerwelle 7 ausgebildet.
Wenn die Steuerwelle 7 rotiert wird, um die Verdichtungsverhältnis-Einstellung
zu ändern,
wird folglich der Ölablasskanal 37 geöffnet oder geschlossen.
In der achten Ausführung
werden ähnliche
Wirkungen wie im Fall der fünften
Ausführung zusätzlich zu ähnlichen
Wirkungen wie im Fall der siebenten Ausführung erzeugt.
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Mit
Bezug jetzt auf 14A und 14B ist eine
neunte Ausführung
dargestellt. In dieser Ausführung
ist der Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 mit
einem im Ölablasskanal 37 vorgesehenen
Ventil 72 verbunden. Das Ventil 72 öffnet oder
schließt
den mit dem Haupt-Ölkanal 33 verbundenen Ölablasskanal 37 und
besitzt die Funktion des Öffnens
oder Schließens des
Zylinderkopf-Nebenölkanals 71.
Zwei Einlassventil-Ölkanäle, die
unterschiedliche Querschnittsflächen
und unterschiedliche Öldurchflusswiderstände aufweisen,
sind in dem Ventil 72 vorgesehen. Einer ist der dicke Ölkanal 73,
der eine große
Querschnittsfläche
und einen kleinen Durchflusswiderstand aufweist, und der andere
ist der dünne Ölkanal 74,
der eine kleine Querschnittsfläche
und einen großen Durchflusswiderstand
besitzt. Das Ventil 72 kann durch den Lagerzapfen 7a der
Steuerwelle 7 wie in dem Fall der siebenten Ausführung ausgetauscht werden.
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Wie
in 14A gezeigt ist, wird der Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 bei
hoher Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die auf einen Zustand geringer Motorlast angewandt wird, zusätzlich zu
dem Ölablasskanal 37 durch
das Ventil 72 geöffnet.
Der Ölablasskanal 37 ist
mit dem Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 nur über den
dicken Ölkanal 73 mit
kleinem Durchflusswiderstand verbunden. Folglich ist der Abfall
des Öldrucks
in der Zylinderkopf-Ölleitung 35 im Verhältnis zu
dem des Haupt-Ölkanals 33 reduziert.
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Wie
in 14B gezeigt ist, wird bei niedriger Verdichtungsverhältnis-Einstellung,
die auf den Zustand hoher Motorlast angewandt wird, der Ölablasskanal 37 geschlossen
und der Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 durch
das Ventil 72 geöffnet.
Der Ölablasskanal 37 ist über sowohl
den dicken Ölkanal 73 als auch
den dünnen Ölkanal 73,
die hintereinander geschaltet sind, mit dem Zylinderkopf-Nebenölkanal 71 verbunden.
Folglich ist der Abfall des Öldrucks
in der Zylinderkopf-Ölleitung 35 im
Verhältnis
zum Öldruck in
dem Haupt-Ölkanal 33 kleiner
als im Fall der Verbindung nur über
den dicken Ölkanal 73.
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In
der oben erwähnten
Ausführung
werden ähnliche
Wirkungen wie im Fall der achten Ausführung erzeugt. Außerdem werden
die Ölzuführung und
der Öldruck
für die
Zylinderkopf-Leitung genauer geregelt.