RU2762475C1 - Internal combustion engine with variable compression ratio - Google Patents

Abstract

FIELD: automotive industry.SUBSTANCE: invention can be used in engines with a variable compression ratio. An internal combustion engine with a variable compression ratio contains a piston (2) movably mounted in the cylinder, which is pivotally connected to a connecting rod (3), the movement of which is transmitted to the crankshaft crank (1) through a transmission link in the form of a crosshead (4). The cross arm (4) is connected to the crank by means of a hinge at a central anchor point located in an intermediate position in the area between two other anchor points of the cross arm (4). One of the support points of the cross-arm (4) is pivotally connected to the connecting rod (3). Another pivot point of the traverse (4) is pivotally connected to one end of the control arm (5). The other end of the control arm (5) is connected to the movable support (6). The position of the movable support (6) is adjusted by two eccentric shafts (7) and (8). The first of the eccentric shafts (8) is driven via a gear train by a servo motor and changes the size of the combustion chamber depending on the operating mode of the engine. The second eccentric shaft (7) is synchronized via a differential with the first shaft (8) and the crankshaft (1) of the engine. The second eccentric shaft (7) rotates at the same angular velocity as the crankshaft (1) and, depending on the position of the first eccentric shaft (8), changes the stroke of the piston (2). When turning the first eccentric shaft (8), synchronization ensures that the second eccentric shaft (7) rotates through the same angle. At the maximum compression ratio, the second eccentric shaft (7) rotates out of phase with the crankshaft (1) and its eccentricity is subtracted from the eccentricity of the crankshaft (1), therefore the piston stroke (2) will be minimal. At the minimum compression ratio, the second eccentric shaft (1) rotates in phase with the crankshaft (1) and their eccentricities are summed up, so the piston stroke (2) is maximum.EFFECT: simplification of the design of the moving part of the crank mechanism.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, например к двигателям внутреннего сгорания поршневого типа, в частности к двигателям с переменной степенью сжатия.The invention relates to mechanical engineering, for example to internal combustion engines of the piston type, in particular to engines with a variable compression ratio.

Степенью сжатия называют отношение объема внутри цилиндра ДВС над поршнем, находящимся в нижней «мертвой» точке, к объему, когда поршень находится в верхней «мертвой» точке.Compression ratio is the ratio of the volume inside the internal combustion engine cylinder above the piston at bottom dead center to the volume when the piston is at top dead center.

Из исследований известно, что этот показатель колеблется в зависимости от режимов работы, и для бензиновых двигателей составляет от 8 до 14, для дизелей - от 18 до 23. В настоящее время в серийно выпускаемых ДВС степень сжатия задается конструкцией фиксировано. Для бензиновых двигателей она находится внизу диапазона, чтобы исключить возможную детонацию при работе в нагруженном режиме, а для дизельных - вверху диапазона, чтобы обеспечить пуск холодного двигателя.It is known from research that this indicator fluctuates depending on the operating modes, and for gasoline engines it ranges from 8 to 14, for diesel engines - from 18 to 23. At present, in commercially available internal combustion engines, the compression ratio is fixed by the design. For gasoline engines, it is at the bottom of the range to eliminate possible knocking when operating in a loaded mode, and for diesel engines it is at the top of the range to ensure a cold start.

Возможность динамически изменять степень сжатия в зависимости от нагрузки позволяет поднять КПД мотора, добившись того, чтобы каждая порция топливовоздушной смеси сгорала при оптимальном сжатии.The ability to dynamically change the compression ratio depending on the load allows you to increase the efficiency of the engine, ensuring that each portion of the air-fuel mixture burns at optimal compression.

Конструктивные решения для поршневых ДВС с изменяемой степенью сжатия появились в начале XX века, и примерно к середине прошлого столетия уже были разработаны и запатентованы (в виде схем или конструкций) практически все известные на сегодня способы, позволяющие варьировать степень сжатия в ДВС. Некоторые из предложенных решений в силу разных причин так и остались на бумаге, некоторые были воплощены в железе.Design solutions for piston internal combustion engines with a variable compression ratio appeared at the beginning of the 20th century, and by about the middle of the last century, almost all methods known today that allow varying the compression ratio in an internal combustion engine were already developed and patented (in the form of schemes or designs). Some of the proposed solutions, for various reasons, remained on paper, some were embodied in hardware.

Такие известные фирмы как Ford, Mercedes-Benz, Nissan, Peugeot и Volkswagen создавали опытные образцы, но пока ни один такой мотор не пошел в серийное производство (смотри [1]).Such well-known companies as Ford, Mercedes-Benz, Nissan, Peugeot and Volkswagen created prototypes, but so far not a single such engine has gone into mass production (see [1]).

Большинство известных конструктивных решений изменяют объем камеры сгорания при неизменной величине хода поршня. Но есть технические решения, где с увеличением степени сжатия растет и коэффициент наполняемости цилиндра. Но теория требует обратной зависимости - с увеличением степени сжатия рабочий объем должен уменьшаться, и наоборот. Это позволит, например, уменьшить литраж двигателя на режимах пуска или частичных нагрузок и при этом работать с высоким индикаторным и механическим КПД за счет большой степени сжатия и сокращения насосных потерь. С повышением нагрузки двигатель будет снижать степень сжатия и одновременно увеличивать рабочий объем ДВС. Так можно будет получить и высокую номинальную мощность, и максимальную топливную экономичность в каждой точке нагрузочной характеристики мотора.Most of the known design solutions change the volume of the combustion chamber at a constant value of the piston stroke. But there are technical solutions where, with an increase in the compression ratio, the cylinder filling ratio also grows. But the theory requires an inverse relationship - with an increase in the compression ratio, the working volume should decrease, and vice versa. This will make it possible, for example, to reduce the engine displacement at start-up or partial load modes and at the same time operate with a high indicator and mechanical efficiency due to a high compression ratio and a reduction in pumping losses. With increasing load, the engine will decrease the compression ratio and at the same time increase the working volume of the internal combustion engine. In this way, it will be possible to obtain both high rated power and maximum fuel efficiency at each point of the engine load characteristic.

В статье Сергея Самохина «Степень свободы» приводится классификация основных способов изменения степени сжатия в ДВС от инженеров французской компании МСЕ-5 Development S.A. (смотри [2] и [3]). Также в статье рассматриваются положительные и отрицательные стороны опытных образцов ДВС с переменной степенью сжатия.Sergey Samokhin's article "Degree of freedom" provides a classification of the main methods of changing the compression ratio in an internal combustion engine from the engineers of the French company MCE-5 Development S.A. (see [2] and [3]). The article also discusses the positive and negative aspects of prototypes of internal combustion engines with a variable compression ratio.

Известен опытный образец ДВС с переменной степенью сжатия французской фирмы МСЕ-5 Development, автор Вианни Раби (см. [1]). В данной конструкции шатун соединен с двуплечим зубчатым коромыслом, одно из плеч которого взаимодействует с зубчатой рейкой, которой придана возможность перемещения вверх-вниз посредством гидроцилиндра. Этим достигается изменение зоны рабочего хода поршней и, как результат, изменение степени сжатия. При этом сам поршень движется строго вверх-вниз, зажатый с одной стороны опорной зубчатой рейкой, а с другой - зубчатым сектором коромысла, посредством которого движение поршня передается коленчатому валу.A prototype ICE with a variable compression ratio of the French company MCE-5 Development, the author of Vianni Rabi (see [1]), is known. In this design, the connecting rod is connected to a two-armed toothed rocker, one of the arms of which interacts with a toothed rack, which is given the ability to move up and down by means of a hydraulic cylinder. This achieves a change in the zone of the working stroke of the pistons and, as a result, a change in the compression ratio. In this case, the piston itself moves strictly up and down, clamped on one side by a supporting gear rack, and on the other - by the toothed sector of the rocker arm, through which the movement of the piston is transmitted to the crankshaft.

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано техническое решение «Кривошипно-шатунный механизм Уколова» по пат. RU 2296234 С1, 21.06.2005.As the closest analogue of the proposed technical solution, the technical solution "Ukolov's crank mechanism" according to US Pat. RU 2296234 C1, 21.06.2005.

В данном аналоге решена задача снижения степени сжатия и одновременного увеличения коэффициента наполнения цилиндров при нагруженном режиме работы двигателя, а при торможении или работе на холостом ходу - наоборот. Но подвижная часть кривошипно-шатунного механизма приведенного аналога обладает рядом недостатков, в числе которых сложность изготовления расположенного на коленчатом валу управляющего механизма в виде шестерен, наличие дополнительных валов в коренной шейке коленчатого вала, где в классических ДВС находятся маслопроводящие полости, повышенные требования к соотношению размеров зубчатых колес и высокая скорость взаимодействия элементов управляющего механизма. Для обеспечения изменения степени сжатия в широком диапазоне, необходим эксцентрик со значительным эксцентриситетом, что ведет к существенному увеличению массы и размеров кривошипно-шатунного механизма и ДВС в целом. Во всех режимах работы двигателя происходит смещение центра приведенной массы кривошипа, что ведет к дополнительному повышению вибронагруженности и шумности двигателя.This analogue solves the problem of reducing the compression ratio and simultaneously increasing the cylinder filling ratio under the loaded operating mode of the engine, and vice versa during braking or idling. But the moving part of the crank mechanism of the given analogue has a number of disadvantages, including the complexity of manufacturing the control mechanism located on the crankshaft in the form of gears, the presence of additional shafts in the main journal of the crankshaft, where oil-conducting cavities are located in classical internal combustion engines, increased requirements for the size ratio gear wheels and high speed of interaction of the elements of the control mechanism. To ensure a change in the compression ratio in a wide range, an eccentric with a significant eccentricity is required, which leads to a significant increase in the mass and size of the crank mechanism and the internal combustion engine as a whole. In all operating modes of the engine, the center of the reduced mass of the crank is shifted, which leads to an additional increase in vibration loading and engine noise.

Целью изобретения является упрощение конструкции подвижной части кривошипно-шатунного механизма, выведение эксцентриков за пределы коленчатого вала, обеспечение возможности изменения геометрии кривошипно-шатунного механизма в широких пределах, что обеспечит при нагруженном режиме работы двигателя минимальную степень сжатия, но наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью будет максимальным, а при торможении или работе на холостом ходу - наоборот. Применение ДВС с изменяемой степенью сжатия позволяет обеспечить возможность их работы на различных топливах, повышает термодинамический коэффициент полезного действия, снижает расход топлива ДВС, улучшает их экологические показатели.The aim of the invention is to simplify the design of the movable part of the crank mechanism, to move the eccentrics out of the crankshaft, to provide the possibility of changing the geometry of the crank mechanism over a wide range, which will provide the minimum compression ratio under the loaded operating mode of the engine, but filling the cylinders with air or a combustible mixture will be maximum, and when braking or idling - vice versa. The use of ICEs with a variable compression ratio allows them to operate on various fuels, increases the thermodynamic efficiency, reduces the ICE fuel consumption, and improves their environmental performance.

За прототип взят двигатель фирмы Infiniti с технологией Variable Compression-Turbocharged (VC-T), позволяющей динамически изменять степень сжатия от 8 до 14 (см. [1]). Но двигатель имеет недостаток, с увеличением степени сжатия величина хода поршня не изменяется.The prototype is an Infiniti engine with Variable Compression-Turbocharged (VC-T) technology, which allows dynamically changing the compression ratio from 8 to 14 (see [1]). But the engine has a drawback, with an increase in the compression ratio, the magnitude of the piston stroke does not change.

Для решения поставленной технической задачи предложен ДВС с переменной степенью сжатия содержащий подвижно установленный в цилиндре поршень, который шарнирно соединен с шатуном, движение которого передается на кривошип коленчатого вала через передаточное звено в виде траверсы, соединенной с кривошипом посредством шарнира в центральной опорной точке, находящейся в промежуточном положении на участке между двумя другими опорными точками траверсы, одна из которых соединена шарнирно с шатуном, а другая соединена шарнирно с одним концом управляющего рычага, второй конец которого связан с подвижной опорой, согласно изобретению положение подвижной опоры регулируется двумя эксцентриковыми валами, один из них управляется через зубчатую передачу сервомотором и изменяет размер камеры сгорания в зависимости от режима работы двигателя, а второй вал синхронизирован через дифференциал с первым валом и коленчатым валом двигателя, при этом второй вал вращается с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал, и в зависимости от положения первого эксцентрикового вала изменяет величину хода поршня, при повороте первого эксцентрикового вала синхронизация обеспечивает поворот второго вала на такой же угол, при максимальной степени сжатия второй вал вращается в противофазе коленчатому валу и его эксцентриситет вычитается из эксцентриситета коленчатого вала, поэтому ход поршня будет минимален, а при минимальной степени сжатия второй вал вращается синфазно коленчатому валу, и их эксцентриситеты суммируются, поэтому ход поршня максимален. Благодаря чему при нагруженном режиме работы двигателя степень сжатия минимальна, но коэффициент наполнения цилиндров максимальный, а при торможении или работе на холостом ходу - наоборот.To solve the technical problem posed, an internal combustion engine with a variable compression ratio is proposed containing a piston movably mounted in the cylinder, which is pivotally connected to a connecting rod, the movement of which is transmitted to the crankshaft crank through a transmission link in the form of a traverse connected to the crank by means of a hinge at the central reference point located at an intermediate position in the area between two other support points of the traverse, one of which is pivotally connected to the connecting rod, and the other is pivotally connected to one end of the control lever, the other end of which is connected to the movable support, according to the invention, the position of the movable support is regulated by two eccentric shafts, one of them is controlled through a gear train by a servo motor and changes the size of the combustion chamber depending on the operating mode of the engine, and the second shaft is synchronized through the differential with the first shaft and the crankshaft of the engine, while the second shaft rotates at the same angular speed as the crankshafts th shaft, and depending on the position of the first eccentric shaft changes the amount of piston stroke, when turning the first eccentric shaft, synchronization ensures the rotation of the second shaft by the same angle, at the maximum compression ratio, the second shaft rotates in antiphase to the crankshaft and its eccentricity is subtracted from the eccentricity of the crankshaft , therefore, the piston stroke will be minimal, and at the minimum compression ratio, the second shaft rotates in phase with the crankshaft, and their eccentricities are summed up, so the piston stroke is maximum. Due to this, the compression ratio is minimal when the engine is operating under load, but the cylinder filling ratio is maximum, and when braking or idling, it is vice versa.

Описание конструкции и принципа работы предложенного поршневого ДВС с переменной степенью сжатия, поясняется фиг. 1-3.Description of the design and principle of operation of the proposed piston internal combustion engine with a variable compression ratio is illustrated in FIG. 1-3.

На фиг. 1 - общий вид кривошипно-шатунного механизма предлагаемого ДВС.FIG. 1 is a general view of the crank mechanism of the proposed internal combustion engine.

На фиг. 2 - схематическое положение узлов кривошипно-шатунного механизма предлагаемого ДВС при минимальной и максимальной степени сжатия в крайних положениях поршня.FIG. 2 - a schematic position of the nodes of the crank mechanism of the proposed internal combustion engine at the minimum and maximum compression ratio in the extreme positions of the piston.

На фиг. 3 - общая кинематическая схема предлагаемого ДВС.FIG. 3 - general kinematic diagram of the proposed internal combustion engine.

Двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатияInternal combustion engine with variable compression ratio

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯENGINE OPERATING PRINCIPLE

ДВС с переменной степенью сжатия работает как любой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с внутренним или с внешним смесеобразованием. Предлагаемый ДВС содержит, по крайней мере, один цилиндр, в котором находится подвижно установленный поршень (2). Поршень (2) шарнирно соединен с шатуном (3), движение от которого передается на кривошип коленчатого вала (1) через передаточное звено в виде траверсы (4), соединенной с кривошипом посредством шарнира в центральной опорной точке, находящейся в промежуточном положении на участке между двумя другими опорными точками траверсы (4), одна из которых соединена шарнирно с шатуном (3), а другая соединена шарнирно с одним концом управляющего рычага (5), второй конец которого связан с подвижной опорой (6). Согласно изобретению, положение подвижной опоры (6) регулируется двумя эксцентриковыми валами (7 и 8), один из них управляется через зубчатую передачу (11) сервомотором (10) и изменяет величину камеры сгорания в зависимости от режима работы двигателя, а второй вал (7) синхронизирован через дифференциал (9) с первым валом (8) и коленчатым валом (1) двигателя, при этом второй вал (7) вращается с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал (1), и в зависимости от положения первого эксцентрикового вала (8) изменяет величину хода поршня (2), при повороте первого эксцентрикового вала (8) синхронизация обеспечивает поворот второго вала (7) на такой же угол. Если ДВС многоцилиндровый, то конфигурация второго вала (7) полностью повторяет конфигурацию коленчатого вала (1), но с меньшей величиной кривошипа, а первый вал (8) имеет кривошип только в одну сторону.An internal combustion engine with a variable compression ratio works like any four-stroke internal combustion engine with internal or external mixture formation. The proposed internal combustion engine contains at least one cylinder, in which there is a movably mounted piston (2). The piston (2) is pivotally connected to the connecting rod (3), the movement from which is transmitted to the crankshaft crank (1) through a transmission link in the form of a crosshead (4) connected to the crank by means of a hinge at the central reference point located in an intermediate position in the area between two other support points of the traverse (4), one of which is pivotally connected to the connecting rod (3), and the other is pivotally connected to one end of the control lever (5), the other end of which is connected to the movable support (6). According to the invention, the position of the movable support (6) is adjusted by two eccentric shafts (7 and 8), one of them is controlled via a gear train (11) by a servo motor (10) and changes the size of the combustion chamber depending on the operating mode of the engine, and the second shaft (7 ) is synchronized through the differential (9) with the first shaft (8) and the crankshaft (1) of the engine, while the second shaft (7) rotates at the same angular speed as the crankshaft (1), and depending on the position of the first eccentric the shaft (8) changes the stroke of the piston (2), when the first eccentric shaft (8) is turned, the synchronization ensures the rotation of the second shaft (7) by the same angle. If the internal combustion engine is multi-cylinder, then the configuration of the second shaft (7) completely repeats the configuration of the crankshaft (1), but with a smaller crank size, and the first shaft (8) has a crank only in one direction.

Работает устройство следующим образом. В зависимости от подаваемого сигнала сервомотор 10 посредством зубчатой передачи (11) поворачивает первый вал (8) по часовой стрелке или против. При этом шатунная шейка первого вала (8) перемещаясь вверх или вниз соответственно.The device works as follows. Depending on the supplied signal, the servo motor 10 by means of a gear train (11) turns the first shaft (8) clockwise or counterclockwise. In this case, the connecting rod journal of the first shaft (8) moving up or down, respectively.

Когда задана максимальная степень сжатия шатунная шейка первого вала (8) находится внизу, и если поршень (2) находится в ВМТ, то благодаря синхронизации через дифференциал (9) шатунная шейка второго вала (7) будет находиться внизу. Так как второй вал (7) вращается с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал (1), то если поршень (2) достигает НМТ, шатунная шейка второго вала (7) окажется вверху. То есть при максимальной степени сжатия второй вал (7) вращается в противофазе коленчатому валу (1), поэтому эксцентриситет второго вала (7) вычитается из эксцентриситета коленчатого вала (1), поэтому ход поршня будет минимален.When the maximum compression ratio is set, the connecting rod journal of the first shaft (8) is at the bottom, and if the piston (2) is at TDC, then due to synchronization through the differential (9), the connecting rod journal of the second shaft (7) will be at the bottom. Since the second shaft (7) rotates at the same angular speed as the crankshaft (1), then if the piston (2) reaches BDC, the connecting rod journal of the second shaft (7) will be at the top. That is, at the maximum compression ratio, the second shaft (7) rotates in antiphase to the crankshaft (1), therefore the eccentricity of the second shaft (7) is subtracted from the eccentricity of the crankshaft (1), so the piston stroke will be minimal.

Когда задана минимальная степень сжатия шатунная шейка первого вала (8) находится вверху, и если поршень (2) находится в ВМТ, то благодаря синхронизации через дифференциал (9) шатунная шейка второго вала (7) будет находиться вверху. Так как второй вал (7) вращается с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал (1), то если поршень (2) достигает НМТ, шатунная шейка второго вала (7) окажется внизу. То есть при минимальной степени сжатия второй вал (7) вращается синфазно коленчатому валу (1) эксцентриситет второго вала (7) суммируется с эксцентриситетом коленчатого вала (1), поэтому ход поршня (2) будет максимален.When the minimum compression ratio is set, the connecting rod journal of the first shaft (8) is at the top, and if the piston (2) is at TDC, then due to synchronization through the differential (9), the connecting rod journal of the second shaft (7) will be at the top. Since the second shaft (7) rotates at the same angular speed as the crankshaft (1), then if the piston (2) reaches BDC, the connecting rod journal of the second shaft (7) will be at the bottom. That is, at the minimum compression ratio, the second shaft (7) rotates in phase with the crankshaft (1), the eccentricity of the second shaft (7) is added to the eccentricity of the crankshaft (1), so the piston stroke (2) will be maximum.

В предлагаемом техническом решении оба вала (7 и 8) находятся в масляной ванне, а второй вал (7) постоянно вращается, это обеспечивает равномерный износ валов и повышает ресурс двигателя.In the proposed technical solution, both shafts (7 and 8) are in an oil bath, and the second shaft (7) constantly rotates, this ensures uniform wear of the shafts and increases the engine resource.

Предлагаемое техническое решение позволяет по ходу работы в зависимости от нагрузки изменять степень сжатия двигателя: при нагруженном режиме работы двигателя степень сжатия минимальна, но коэффициент наполнения цилиндров максимальный, а при торможении или работе на холостом ходу - наоборот.The proposed technical solution allows, in the course of work, depending on the load, to change the compression ratio of the engine: under the loaded operating mode of the engine, the compression ratio is minimal, but the cylinder filling ratio is maximum, and when braking or idling, it is vice versa.

ИСТОЧНИКИ:SOURCES:

[1] Михаил Щелоков; Двигатели с изменяемой степенью сжатия: от Saab до Infiniti; 20.09.2016. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://dvizhok.su/parts/dvigateli-s-izmenyaemoj-stepenyu-szhatiya-ot-saab-do-infiniti Дата обращения: 18.02.2021.[1] Mikhail Shchelokov; Engines with variable compression ratio: from Saab to Infiniti; 09/20/2016. [Electronic resource] - Access mode: https://dvizhok.su/parts/dvigateli-s-izmenyaemoj-stepenyu-szhatiya-ot-saab-do-infiniti Date of access: 18.02.2021.

[2] Сергей Самохин; Изменение неизменного; ноябрь 2017. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://abs-magazine.ru/article/izmenenie-neizmennogo Дата обращения: 18.02.2021.[2] Sergey Samokhin; Change unchanged; November 2017. [Electronic resource] - Access mode: https://abs-magazine.ru/article/izmenenie-neizmennogo Date of access: 18.02.2021.

[3] Сергей Самохин; Изменение неизменного. Продолжение. Начало в №11/2017; декабрь 2017. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://abs-magazine.ru/article/izmenenie-neizmennogo-prodolzhenie-nachalo-v-112017 Дата обращения: 18.02.2021.[3] Sergey Samokhin; Change unchanged. Continuation. Beginning in # 11/2017; December 2017. [Electronic resource] - Access mode: https://abs-magazine.ru/article/izmenenie-neizmennogo-prodolzhenie-nachalo-v-112017 Access date: 18.02.2021.

Claims (1)

Двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, содержащий подвижно установленный в цилиндре поршень, который шарнирно соединен с шатуном, движение которого передается на кривошип коленчатого вала через передаточное звено в виде траверсы, соединенной с кривошипом посредством шарнира в центральной опорной точке, находящейся в промежуточном положении на участке между двумя другими опорными точками траверсы, одна из которых соединена шарнирно с шатуном, а другая соединена шарнирно с одним концом управляющего рычага, второй конец которого связан с подвижной опорой, отличающийся тем, что положение подвижной опоры регулируется двумя эксцентриковыми валами, один из них управляется через зубчатую передачу сервомотором и изменяет размер камеры сгорания в зависимости от режима работы двигателя, а второй вал синхронизирован через дифференциал с первым валом и коленчатым валом двигателя, при этом второй вал вращается с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал, и в зависимости от положения первого эксцентрикового вала изменяет величину хода поршня, при повороте первого эксцентрикового вала синхронизация обеспечивает поворот второго вала на такой же угол, при максимальной степени сжатия второй вал вращается в противофазе коленчатому валу и его эксцентриситет вычитается из эксцентриситета коленчатого вала, поэтому ход поршня будет минимален, а при минимальной степени сжатия второй вал вращается синфазно коленчатому валу и их эксцентриситеты суммируются, поэтому ход поршня максимален.An internal combustion engine with a variable compression ratio, containing a piston movably mounted in the cylinder, which is pivotally connected to a connecting rod, the movement of which is transmitted to the crankshaft crank through a transmission link in the form of a crosshead connected to the crank by means of a hinge at a central reference point located in an intermediate position on section between two other support points of the traverse, one of which is pivotally connected to the connecting rod, and the other is pivotally connected to one end of the control lever, the other end of which is connected to the movable support, characterized in that the position of the movable support is adjusted by two eccentric shafts, one of them is controlled through a gear transmission by a servo motor and changes the size of the combustion chamber depending on the operating mode of the engine, and the second shaft is synchronized through the differential with the first shaft and the crankshaft of the engine, while the second shaft rotates at the same angular speed as the crankshaft, and depending on the position of the first eccentric shaft changes the magnitude of the piston stroke, when the first eccentric shaft is turned, synchronization ensures that the second shaft rotates by the same angle; at the maximum compression ratio, the second shaft rotates in antiphase to the crankshaft and its eccentricity is subtracted from the eccentricity of the crankshaft, therefore the piston stroke will be minimal, and at the minimum compression ratio, the second shaft rotates in phase with the crankshaft and their eccentricities are summed up, so the piston stroke is maximum.

Images