WO2014009041A1 - Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine - Google Patents

Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2014009041A1
WO2014009041A1 PCT/EP2013/059994 EP2013059994W WO2014009041A1 WO 2014009041 A1 WO2014009041 A1 WO 2014009041A1 EP 2013059994 W EP2013059994 W EP 2013059994W WO 2014009041 A1 WO2014009041 A1 WO 2014009041A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connecting rod
rod assembly
assembly according
reluctance motor
bearing
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/059994
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Karrelmeyer
Thomas Grabenstein
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2014009041A1 publication Critical patent/WO2014009041A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/10—Bearings, parts of which are eccentrically adjustable with respect to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06—Adjustable connecting-rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/22—Internal combustion engines

Definitions

  • the invention is based on a connecting rod assembly of the generic type according to the preamble of independent claim 1.
  • the subject of the present invention is accordingly a connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine, which inter alia consists of a connecting rod for connection between a cylinder piston and a crankshaft of the internal combustion engine and a cylindrical connecting rod bearing for receiving the crankshaft in a recess or bore provided in the conrod bearing.
  • Such connecting rod assemblies conventionally come in most types of
  • Combustion method in known internal combustion engines for use wherein general objective of any development in this area usually includes an optimization of the respective combustion process.
  • HCCI mode Homogeneous Charge Compression Ignition mode
  • CAI Controled Auto Ignition
  • ATAC Active Thermo Atmosphere Combustion
  • TS Toyota Soken
  • the HCCI combustion process can be caused for example by a high proportion of hot residual gases, by a high compression and / or a high inlet air temperature.
  • the prerequisite for the auto-ignition is a sufficiently high energy level in the respective cylinder, wherein the injection quantity of the injection valve of the back pressure within the Cylinder depends.
  • the method mentioned in DE 10 2007 028 959 A1 for the operation of an internal combustion engine shows a path for the automatic modeling of the back pressure on the basis of operating parameters of the internal combustion engine in real time, which contributes to the optimization of the combustion process. Operable in HCCI mode
  • Fuel input fuel quantity, injection timing, ignition timing, etc.
  • control of the combustion chamber charge on the basis of the control variables of
  • Air system (valve control, throttle position, EGR valve position, etc.) can be implemented. Another important factor is the compression ratio in the combustion chamber of each cylinder, which should be as high as possible to achieve optimum combustion efficiency, to achieve the best possible
  • combustion stability should be limited depending on the operating point, to prevent knocking of the internal combustion engine.
  • achieving an optimum operating point-dependent compression ratio represents a significant and highly efficient means of influence, but which is difficult to achieve for technical safety reasons.
  • the connecting rod assembly according to the invention with the features of the independent claim 1 has the advantage over the disclosure of the prior art that in the operation of the internal combustion engine, the individual compression ratio of each cylinder can be variably controlled in certain areas. As a result, in particular a significant reduction in the fuel consumption of the internal combustion engine can be achieved.
  • a connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine which is a connecting rod for connection between a
  • the connecting rod assembly comprises a device for adjusting a cylinder-individual compression ratio of the internal combustion engine, wherein the device comprises a reluctance motor with at least one rotor. One end of the at least one rotor is with a
  • the connecting rod bearing can be designed as a cylindrical bearing bush made of a sliding bearing material, such. Brass or the like.
  • the reluctance motor is a switched reluctance motor or switched-reluctance motor. switched
  • Reluctance motors or switched reluctance machines have like all kinds of
  • Reluctance motors a different number of pronounced teeth on the rotor and stator, the stator teeth are wound with coils that are alternately turned on and off.
  • the teeth with the energized coils each attract the nearest teeth of the rotor like an electromagnet and are turned off when, or just before, the teeth of the rotor face the stator teeth attracting them. In this position, the next phase is switched on on other stator teeth, which in turn attract other rotor teeth.
  • a switched reluctance motor has three or more phases, but there are also special forms with only two or only one phase. To switch at the right time, the reluctance motor is usually with a
  • Rotor position sensor provided.
  • sensorless control methods that switch based on the stator current or the torque.
  • Switched reluctance motors are characterized by high robustness, a cost-effective construction cost, high
  • Pleuelbauen described the other end of the at least one rotor as
  • Reluctance motor armature formed in the region of the bottom dead center of the
  • Cylinder piston movement is located within a stator of the reluctance motor. Thereby a constant control or rotation of the at least one rotor during the bottom dead center of the cylinder piston can be achieved.
  • the outer circumference of the connecting rod bearing may be formed as a toothed ring which is in rolling relationship with the worm thread of the at least one rotor.
  • a rotation of the at least one rotor can cause a rotation of the connecting rod bearing.
  • the eccentric position of the recess in the connecting rod bearing in this way the position of the recess along the longitudinal direction of the connecting rod is changed, whereby a change in the effective length of the connecting rod is caused.
  • This change in the effective length of the connecting rod results in a change in the depth of immersion of the corresponding piston in the combustion chamber of the respective cylinder, whereby the compression ratio of this cylinder can be changed.
  • an influence on the combustion process management can be achieved, as has already been mentioned above.
  • Thread pitch of the worm gear prevented by the property of
  • the conrod assembly further comprises
  • Control unit of the power electronics system controls the control of the reluctance motor by a power electronics unit depending on input values.
  • Measuring device may be any type of sensor, such as an engine speed sensor, a crankshaft angle sensor or crank sensor, a combustion chamber pressure sensor and / or a connecting rod length sensor. Input values on the basis of which the control is carried out can therefore be measured values, such as the engine speed, the crankshaft angle, a
  • the connecting rod bearing can be divided and preferably constructed
  • connection rod of the connecting rod can also be divided accordingly, for example, by two halves, which screwed together can be.
  • the reluctance motor has two rotors according to the example described above, which are arranged opposite each other with respect to the connecting rod bearing.
  • one end is formed with a worm thread, which can roll with the connecting rod bearing.
  • the other end of each rotor has a gear, which serves as a deflection component for a toothed belt.
  • the timing belt connects the two gears and ensures a common rotation of the two rotors.
  • the advantage here is that the force for rotation of the connecting rod bearing is transmitted not only by a rotor and thus a worm thread, but by two rotors, ie by two worm threads, whereby an increased fatigue strength of the individual rotor can be achieved.
  • the worm gear achieved thereby consisting of two worm wheels (rotors with worm threads) and a ring gear has a self-blocking property that allows only an active adjustment of the reluctance motor and thus only an active rotation of the connecting rod bearing , An accidental or retrograde adjustment or rotation of the connecting rod bearing can be prevented.
  • the connecting rod assembly with two rotors of the toothed belt or chain is equipped with cuboidal elements of iron material that the profile contour of the toothed belt or chain as a development of a reluctance motor armature in the form of the armature of an SR- (Switched Reluctance).
  • Linear drive is designed to achieve a constant over the length of the belt drive.
  • the toothed belt or each individual chain link or the chain strand, in which the chain links are integrated and which connects the chain links together with a spring or a protruding Element provided, wherein each spring or each protruding element in a designated groove runs or is guided.
  • the inclusion of the groove can be formed by the connecting rod itself, more precisely on the toothed belt towards the aligned surface of the connecting rod, but can also be formed by an additional device, such as a suitssnut worn, at the connecting rod, more precisely at the the toothed belt aligned surface of the connecting rod can be arranged.
  • an offset of the toothed belt can be prevented by the attraction of the individual chain links in the direction of the stator poles of the stator and an undisturbed guidance of the toothed belt can be achieved.
  • Fig. 1 is a sectional view of the preferred embodiment of a connecting rod assembly according to the invention without a stator;
  • Fig. 2 is a side view of a connecting rod of a connecting rod of the one shown in Fig. 1
  • FIG. 3 is a plan view of the rotor-stator combination shown in FIG. 2.
  • Fig. 4 is a schematic representation of the power electronics for controlling the
  • Fig. 1 shows in a sectional view a part of a connecting rod assembly according to the preferred embodiment of the invention. More precisely, a connecting rod 1 with 1 stub 1 1 and Pleuelkopf 12, a connecting rod bearing 2, two rotors 3 and a toothed belt 4 of To see the connecting rod assembly in Fig. 1. In the installed state is in one
  • connection rod 1 which is also referred to as a small connecting rod and is in Fig. 1 above, a piston pin of the actuated cylinder piston (not shown) stored.
  • the big end of the connecting rod goes into the conrod shaft of the connecting rod 1, which is designed as a double-T cross-section as with conventional connecting rods. But it is also conceivable every other conceivable cross section of the connecting rod shaft, as long as a certain stability is achieved.
  • the connecting rod then continues in the connecting rod 12, which is also referred to as a large connecting rod and is located in Fig. 1 below.
  • the connecting rod 12 has in this embodiment, a central through hole 121 and preferably consists of two parts which can be screwed together, as it is also known from conventional connecting rods.
  • the connecting rod 12 has a rectangular shape in this embodiment, as can be seen in Fig. 1, but may alternatively have any other suitable shape, e.g. a rounded shape, as it is known from conventional connecting rods.
  • the connecting rod bearing 2 is arranged, which is made in this embodiment of a sliding bearing material, such. Brass or the like.
  • the connecting rod bearing 2 is similar to the connecting rod 12 of two parts that can be bolted together.
  • the connecting rod bearing 2 has a toothed rim 22 or a toothed wheel ring 22 with external toothing on its outer circumference. Furthermore, a recess 21 in the form of a through hole through the connecting rod bearing 2 is provided in the connecting rod bearing 2, in which a crank pin of the crankshaft (not shown) is received during operation.
  • the recess 21 extends parallel to the provided in the connecting rod 12 through hole 121, wherein a longitudinal axis or central axis of the recess 21 is arranged offset to a longitudinal axis or central axis of the through hole 21, so that the recess 21 in the connecting rod bearing 2 eccentric to the
  • FIG. 1 is further a part of a switched reluctance motor of the shown
  • Embodiment of the connecting rod assembly according to the invention shown namely the two rotors 3, 3 and the toothed belt 4 in the previously described embodiment of the reluctance motor.
  • a stator of the switched reluctance motor is omitted in this figure for the sake of clarity, but is shown in Figures 2 and 3 and will be described below in the corresponding place.
  • the rotors 3, 3 are arranged in this embodiment in the same plane parallel to each other on both sides of the connecting rod bearing 2.
  • Each rotor 3 is rotatably machined into a corresponding bore or recess in the connecting rod 12 and consists of a with respect to Fig.
  • Worm thread sections 31, 31 have a mirror-symmetrical thread pitch, that is, they are mirror-symmetrical to one another.
  • the two gears 32, 32 are connected by the both rotating toothed belt 4 with each other in operative connection and serve as deflection elements for the toothed belt 4, wherein the toothed belt 4 is correspondingly provided with an internal toothing. A displacement or a longitudinal movement of the
  • Toothed belt 4 leads correspondingly to a simultaneous rotation of the gears 32, 32 and thus to a simultaneous rotation of the two rotors 3, 3. It is also conceivable here, instead of a combination of toothed belt internal teeth and gears 32, 32 another operative connection between the rotors 3, 3 implement, such as any other conceivable non-positive or positive power transmission between the two rotors 3, 3 and the belt 4.
  • the recesses in which the two rotors 3, 3 are arranged in the connecting rod 12 are partially exposed to the through hole 121, so that the worm thread sections 31, 31 of the rotors 3, 3 with the ring gear 22 of the connecting rod bearing 2 are in rolling contact. As a result, a movement of the
  • Toothed belt 4 via a rotation of the gears 32, 32 to a rotation of the rotors 3, 3 and by the rolling connection between the worm thread sections 31, 31 and the ring gear 22 to a corresponding simultaneous rotation of the connecting rod bearing 2.
  • Screw thread sections 31, 31 and the ring gear 22 of the connecting rod bearing 2 is, is the self-locking feature that allows only an active adjustment of the worm gear or active rotation of the connecting rod bearing 2.
  • a rotation of the connecting rod bearing 2 in the through hole 121 in the connecting rod 12 leads due to the eccentric arrangement of the recess 21 corresponding to a relative change in position of the central axis of the recess 21 with respect to the central axis of the
  • Fig. 2 shows in a side view along arrow A in Fig. 1 simplified the connecting rod 12 and the protruding part of a rotor 3 of the two rotors 3, 3 with gear 32 around which the toothed belt 4 extends.
  • the state shown in Fig. 2 represents the arrangement of
  • the profiled iron members 41 are arranged in a belt main body 42 so that they protrude at least half of this radially and are also magnetically coupled in their foot points.
  • the belt body 42 is preferably made of rubber or plastic, but may also be made of a different material which is suitable to receive as a toothed belt of a reluctance motor profiled iron links 41 and the magnetic
  • the cross section of the stator 5 shown in FIG. 2 in this embodiment is U-shaped, and the magnetic poles 51 1 of the magnet units 51 provided with coils 512 are disposed on both sides of the toothed belt 4.
  • a pole pitch is to be made here in the sense of the design of an SR motor so that a maximum force generation between stator 5 and armature or toothed belt 4 can be achieved. Will be in this area so
  • the stator 5 is exemplified by eight switchable magnet units 51, wherein each 4 magnet units 51 are located on each side of the toothed belt 4.
  • Each of the magnet units 51 consists of a magnetic pole or core 51 1 and a coil 512 which is wound around the magnetic pole 511.
  • Stator poles are thus wound with coils 512, which can be alternately turned on and off.
  • the magnet units 51 each attract the nearest teeth 41 of the rotor 3 like an electromagnet and are turned off when, or just before, the teeth 41 of the rotor 3 face the stator teeth 51 attracting them. In this position, the next phase is switched on other stator teeth 51, which in turn attract other rotor teeth 41.
  • the numbers of teeth of the toothed belt 4 and the stator 5 must be different from each other.
  • a groove provided between the rotors 3, 3 may be provided Spring guide means (not shown) may be provided on the connecting rod 12 for the lateral guidance of the toothed belt 4.
  • Spring guide means (not shown) may be provided on the connecting rod 12 for the lateral guidance of the toothed belt 4.
  • the iron links 41 or the belt base 42 have a plurality of axially projecting elements (not shown), which may act as springs. These Springs could be guided by a grooved approach (not shown), which may be arranged on a side facing the toothed belt 4 of the connecting rod 12, that shown in Fig.
  • a power control system of the reluctance motor is shown schematically.
  • This consists of a control unit 6, which receives input values and outputs control signals 61, a power electronics unit 7 for controlling the coils 512, a stator system 8 and at least one measuring unit 9 or measuring device 9
  • Input values in the sense of measured values or default values include an engine speed n Mo t, a crankshaft angle KW, an adjustment default eps Ref or a combustion chamber pressure p Zy i, which are recorded or determined by measuring devices and are input to the control unit 6 accordingly. Furthermore, a measuring device 9 or measuring unit 9 is provided, which measures an already made change of the effective connecting rod length x anchor on the connecting rod 1 on the basis of the anchor profiles inductively directly or from the measured
  • Suction chamber pressure p Zy i of the respective cylinder and also enters the control unit 6. Accordingly, the power electronics unit 7 receives its firing pattern from the control unit 6, which depending on the input values, the firing pattern for the
  • the achieved adjustment of the effective connecting rod length can e.g. be controlled by the inductive measuring unit 9, wherein the range of adjustment of the effective connecting rod length between 0, 1 mm and 3.5mm can be, preferably between 0.5mm and 3mm.
  • the structure of the reluctance motor would correspond more to a conventional SR motor in which the rotor 3 is formed as a metallic, rotatable about an axis rotor, which is structured on its peripheral surface, wherein the rotor 3 outside the surrounding stator 5 controllable magnetic units 51 as previously described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine, said assembly having a connecting rod (1) for connecting between a cylinder piston and a crankshaft of the internal combustion engine and a cylindrical connecting rod bearing (2) for receiving the crankshaft in an opening (21) provided in the connecting rod bearing (2). The connecting rod assembly further has a device (3, 4, 5) for adjusting a cylinder-specific compression ratio of the internal combustion engine. The device (3, 4, 5) has a reluctance motor with at least one rotor (3), one end (31) of which is provided with a worm thread and rotates with the connecting rod bearing (2), and the opening (21) is arranged eccentrically in the connecting rod bearing (2).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Pleuelbaugruppe für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine Stand der Technik Die Erfindung geht aus einer Pleuelbaugruppe nach Gattung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 hervor. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach eine Pleuelbaugruppe für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, die unter anderem aus einem Pleuel zur Verbindung zwischen einem Zylinderkolben und einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und_einem zylindrischen Pleuellager zur Aufnahme der Kurbelwelle in einer in dem Pleuellager vorgesehenen Aussparung oder Bohrung besteht. Derartige Pleuelbaugruppen kommen herkömmlicherweise bei den meisten Arten von  PRIOR ART The invention is based on a connecting rod assembly of the generic type according to the preamble of independent claim 1. The subject of the present invention is accordingly a connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine, which inter alia consists of a connecting rod for connection between a cylinder piston and a crankshaft of the internal combustion engine and a cylindrical connecting rod bearing for receiving the crankshaft in a recess or bore provided in the conrod bearing. Such connecting rod assemblies conventionally come in most types of
Verbrennungsverfahren bei bekannten Brennkraftmaschinen zum Einsatz, wobei generelles Ziel einer jeden Weiterentwicklung in diesem Bereich zumeist eine Optimierung des jeweiligen Brennverfahrens umfasst. Combustion method in known internal combustion engines for use, wherein general objective of any development in this area usually includes an optimization of the respective combustion process.
Ein Beispiel für ein derartig optimiertes Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Ottomotors mit Benzindirekteinspritzung in kontrollierter Selbstzündung, ist aus der DE 10 2007 028 959 A1 bekannt. Dabei wird der Betrieb einer An example of such an optimized method for operating an internal combustion engine, in particular a gasoline engine with gasoline direct injection in controlled auto-ignition, is known from DE 10 2007 028 959 A1. The operation of a
Brennkraftmaschine im homogenen Kompressionszündungsmodus bzw. Homogenous Charge Compression Ignition-Modus (HCCI-Modus) beschrieben, der in der Fachliteratur auch als CAI (Controlied Auto Ignition), ATAC (Active Thermo Atmosphere Combustion) oder TS (Toyota Soken) bezeichnet wird. Die HCCI-Verbrennung hat gegenüber einer Internal combustion engine in Homogeneous Charge Compression Ignition mode (HCCI mode) described in the literature as CAI (Controled Auto Ignition), ATAC (Active Thermo Atmosphere Combustion) or TS (Toyota Soken) is called. HCCI combustion has over one
herkömmlichen fremdgezündeten Verbrennung den Vorteil eines reduzierten conventional spark-ignition combustion the advantage of a reduced
Kraftstoffverbrauchs und geringerer Schadstoffemissionen. Dabei erfolgt die Entzündung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine nicht durch Fuel consumption and lower pollutant emissions. In this case, the ignition of the air / fuel mixture does not take place in a combustion chamber of the internal combustion engine
Fremdzündung, sondern durch kontrollierte Selbstzündung. Der HCCI-Verbrennungsprozess kann beispielsweise durch einen hohen Anteil an heißen Restgasen, durch eine hohe Verdichtung und/oder eine hohe Eintrittslufttemperatur hervorgerufen werden.  Spark ignition, but by controlled auto-ignition. The HCCI combustion process can be caused for example by a high proportion of hot residual gases, by a high compression and / or a high inlet air temperature.
Voraussetzung für die Selbstzündung ist ein ausreichend hohes Energieniveau im jeweiligen Zylinder, wobei die Einspritzmenge des Einspritzventils von dem Gegendruck innerhalb des Zylinders abhängt. Das in der DE 10 2007 028 959 A1 genannte Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine zeigt dabei einen Weg zur automatischen Modellierung des Gegendrucks anhand von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine in Echtzeit, die zur Optimierung des Verbrennungsverfahrens beiträgt. Im HCCI-Modus betreibbare The prerequisite for the auto-ignition is a sufficiently high energy level in the respective cylinder, wherein the injection quantity of the injection valve of the back pressure within the Cylinder depends. The method mentioned in DE 10 2007 028 959 A1 for the operation of an internal combustion engine shows a path for the automatic modeling of the back pressure on the basis of operating parameters of the internal combustion engine in real time, which contributes to the optimization of the combustion process. Operable in HCCI mode
Brennkraftmaschinen bzw. Verfahren zu deren Betrieb sind weiterhin z. B. aus der US 6,260,520, der DE 199 27 479 oder der WO 98/10179 bekannt. Internal combustion engines or processes for their operation are still z. Example from US 6,260,520, DE 199 27 479 or WO 98/10179 known.
Zur weiteren Optimierung der Verbrennungsprozessführung aus thermodynamischer Sicht können weitere Einflussmöglichkeiten auf den Verbrennungsprozess als Stellhebel herangezogen werden, die zum einen durch die Steuerung der Kontrollgrößen der To further optimize the combustion process management from a thermodynamic point of view, further possibilities of influencing the combustion process can be used as setting levers, which can be controlled by controlling the control variables
Kraftstoffeinbringung (Kraftstoffmenge, Einspritztiming, Zündungstiming, etc.) und zum andern durch die Steuerung der Brennraumladung anhand der Kontrollgrößen des  Fuel input (fuel quantity, injection timing, ignition timing, etc.) and on the other hand by the control of the combustion chamber charge on the basis of the control variables of
Luftsystems (Ventilsteuerung, Drosselklappenstellung, AGR-Ventilstellung, usw.) umgesetzt werden können. Eine weitere wichtige Einflussgröße ist dabei das Kompressionsverhältnis in dem Brennraum eines jeden Zylinders, das zur Erreichung eines optimalen Wirkungsgrades der Verbrennung möglichst hoch sein soll, zur Erreichung einer möglichst optimalen Air system (valve control, throttle position, EGR valve position, etc.) can be implemented. Another important factor is the compression ratio in the combustion chamber of each cylinder, which should be as high as possible to achieve optimum combustion efficiency, to achieve the best possible
Verbrennungsstabilität jedoch arbeitspunktabhängig begrenzt sein soll, um ein Klopfen der Brennkraftmaschine zu verhindern. Besonders, aber nicht ausschließlich, im Rahmen des vorhergehend beschriebenen HCCI-Brennverfahrens stellt ein Erzielen eines optimalen, vom Arbeitspunkt abhängigen Kompressionsverhältnisses eine bedeutende und überaus effiziente Einflussmöglichkeit dar, die jedoch aus technischer Sicher nur schwer zu erreichen ist. However, combustion stability should be limited depending on the operating point, to prevent knocking of the internal combustion engine. Particularly, but not exclusively, in the context of the previously described HCCI combustion process, achieving an optimum operating point-dependent compression ratio represents a significant and highly efficient means of influence, but which is difficult to achieve for technical safety reasons.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Pleuelbaugruppe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat gegenüber der Offenbarung des Stands der Technik den Vorteil, dass im Betrieb der Brennkraftmaschine das individuelle Kompressionsverhältnis eines jeden Zylinders in gewissen Bereichen variabel gesteuert werden kann. Dadurch kann insbesondere eine signifikante Minderung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine erzielt werden. The connecting rod assembly according to the invention with the features of the independent claim 1 has the advantage over the disclosure of the prior art that in the operation of the internal combustion engine, the individual compression ratio of each cylinder can be variably controlled in certain areas. As a result, in particular a significant reduction in the fuel consumption of the internal combustion engine can be achieved.
Genauer gesagt wird dieser Vorteil durch eine Pleuelbaugruppe für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine erreicht, die einen Pleuel zur Verbindung zwischen einem More specifically, this advantage is achieved by a connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine, which is a connecting rod for connection between a
Zylinderkolben und einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und ein zylindrisches Cylinder piston and a crankshaft of the internal combustion engine and a cylindrical
Pleuellager zur Aufnahme der Kurbelwelle in einer in dem Pleuellager vorgesehenen Aussparung aufweist. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Pleuelbaugruppe eine Vorrichtung zur Einstellung eines zylinderindividuellen Kompressionsverhältnisses der Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung einen Reluktanzmotor mit zumindest einem Rotor aufweist. Ein Ende des zumindest einen Rotors ist dabei mit einem Connecting rod bearing for receiving the crankshaft in a provided in the connecting rod bearing Recess has. Furthermore, the connecting rod assembly according to the invention comprises a device for adjusting a cylinder-individual compression ratio of the internal combustion engine, wherein the device comprises a reluctance motor with at least one rotor. One end of the at least one rotor is with a
Schneckengewinde ausgebildet, das zusammen mit dem Pleuellager wälzt. Ferner ist die Aussparung in dem Pleuellager, die zur Aufnahme der Kurbelwelle vorgesehen ist, exzentrisch angeordnet, um das zylinderindividuelle Kompressionsverhältnis des Luft- Kraftstoffgemisches zu erzielen. Das Pleuellager kann dabei als zylindrische Lagerbuchse aus einem Gleitlagerwerkstoff ausgebildet sein, wie z.B. Messing oder dergleichen. Worm thread formed, which rolls together with the connecting rod bearing. Further, the recess in the connecting rod bearing, which is provided for receiving the crankshaft, eccentrically arranged to achieve the cylinder-individual compression ratio of the air-fuel mixture. The connecting rod bearing can be designed as a cylindrical bearing bush made of a sliding bearing material, such. Brass or the like.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim
Pleuelbaugruppe möglich. Besonders vorteilhaft kann es sein, dass der Reluktanzmotor ein geschalteter Reluktanzmotor bzw. Switched-Reluctance-Motor ist. Geschaltete Connecting rod assembly possible. It may be particularly advantageous that the reluctance motor is a switched reluctance motor or switched-reluctance motor. switched
Reluktanzmotoren bzw. geschaltete Reluktanzmaschinen haben wie alle Arten von Reluctance motors or switched reluctance machines have like all kinds of
Reluktanzmotoren eine unterschiedliche Anzahl ausgeprägter Zähne an Rotor und Stator, wobei die Statorzähne mit Spulen bewickelt sind, die abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. Die Zähne mit den bestromten Wcklungen ziehen jeweils die nächstgelegenen Zähne des Rotors wie ein Elektromagnet an und werden abgeschaltet, wenn bzw. kurz bevor die Zähne des Rotors den sie anziehenden Statorzähnen gegenüberstehen. In dieser Position wird die nächste Phase auf anderen Statorzähnen eingeschaltet, die wiederum andere Rotorzähne anziehen. Im Allgemeinen hat ein geschalteter Reluktanzmotor drei oder mehr Phasen, wobei es aber auch Sonderformen mit nur zwei oder nur einer Phase gibt. Um im richtigen Zeitpunkt umzuschalten, wird der Reluktanzmotor in der Regel mit einem  Reluctance motors a different number of pronounced teeth on the rotor and stator, the stator teeth are wound with coils that are alternately turned on and off. The teeth with the energized coils each attract the nearest teeth of the rotor like an electromagnet and are turned off when, or just before, the teeth of the rotor face the stator teeth attracting them. In this position, the next phase is switched on on other stator teeth, which in turn attract other rotor teeth. In general, a switched reluctance motor has three or more phases, but there are also special forms with only two or only one phase. To switch at the right time, the reluctance motor is usually with a
Rotorlagegeber versehen. Es gibt aber auch geberlose Steuerverfahren, die auf Basis des Statorstroms oder des Drehmomentes schalten. Geschaltete Reluktanzmotoren zeichnen sich durch hohe Robustheit, einen kostengünstigen Bauaufwand, hohe Rotor position sensor provided. However, there are also sensorless control methods that switch based on the stator current or the torque. Switched reluctance motors are characterized by high robustness, a cost-effective construction cost, high
Temperaturbeständigkeit, hohe mögliche Drehzahlen und geringe Wartungsnotwendigkeit aus. Temperature resistance, high possible speeds and low maintenance need.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist bei der vorhergehend In a further preferred embodiment of the invention is in the previous
beschriebenen Pleuelbaugruppe das andere Ende des zumindest einen Rotors als Pleuelbaugruppe described the other end of the at least one rotor as
Reluktanzmotoranker ausgebildet, der sich im Bereich des unteren Totpunkts der Reluctance motor armature formed in the region of the bottom dead center of the
Zylinderkolbenbewegung innerhalb eines Stators des Reluktanzmotors befindet. Dadurch kann eine konstante Ansteuerung bzw. Drehung des zumindest einen Rotors während des unteren Totpunkts des Zylinderkolbens erreicht werden. Cylinder piston movement is located within a stator of the reluctance motor. Thereby a constant control or rotation of the at least one rotor during the bottom dead center of the cylinder piston can be achieved.
Um die Drehung des Rotors auf das Pleuellager zu übertragen, kann der Außenumfang des Pleuellagers als Zahnkranz ausgebildet sein, der mit dem Schneckengewinde des zumindest einen Rotors in wälzender Beziehung steht. Dadurch kann vorzugsweise eine Drehung des zumindest einen Rotors eine Drehung des Pleuellagers hervorrufen. Durch die exzentrische Lage der Aussparung in dem Pleuellager wird auf diese Weise die Lage der Aussparung entlang der Längsrichtung des Pleuels verändert, wodurch eine Änderung der wirksamen Länge des Pleuels hervorgerufen wird. Diese Änderung der wirksamen Länge des Pleuels hat eine Änderung der Eintauchtiefe des entsprechenden Kolbens in den Brennraum des jeweiligen Zylinders zur Folge, wodurch das Kompressionsverhältnis dieses Zylinders verändert werden kann. Dadurch kann eine Beeinflussung der Verbrennungsprozessführung erreicht werden, wie es vorhergehend bereits angesprochen wurde. Die Wahl der In order to transmit the rotation of the rotor to the connecting rod bearing, the outer circumference of the connecting rod bearing may be formed as a toothed ring which is in rolling relationship with the worm thread of the at least one rotor. As a result, preferably a rotation of the at least one rotor can cause a rotation of the connecting rod bearing. The eccentric position of the recess in the connecting rod bearing in this way the position of the recess along the longitudinal direction of the connecting rod is changed, whereby a change in the effective length of the connecting rod is caused. This change in the effective length of the connecting rod results in a change in the depth of immersion of the corresponding piston in the combustion chamber of the respective cylinder, whereby the compression ratio of this cylinder can be changed. As a result, an influence on the combustion process management can be achieved, as has already been mentioned above. The choice of
Gewindesteigung des Schneckengetriebes verhindert durch die Eigenschaft der Thread pitch of the worm gear prevented by the property of
Selbsthemmung ein Verdrehen des Pleuellagers durch die Kolbenkräfte. Self-locking a twisting of the connecting rod bearing by the piston forces.
Als weitere bevorzugte Ausführung weist die Pleuelbaugruppe des Weiteren ein As a further preferred embodiment, the conrod assembly further
Leistungselektroniksystem und zumindest eine Messeinrichtung auf, wobei eine Power electronics system and at least one measuring device, wherein a
Steuereinheit des Leistungselektroniksystems die Steuerung des Reluktanzmotors durch eine Leistungselektronikeinheit abhängig von Eingabewerten steuert. Eine derartige Control unit of the power electronics system controls the control of the reluctance motor by a power electronics unit depending on input values. Such
Messeinrichtung kann jede Art von Sensor sein, so zum Beispiel ein Motordrehzahlsensor, ein Kurbelwellenwinkelsensor oder Kurbelsensor, ein Brennraumdrucksensor und/oder ein Pleuellängensensor. Eingabewerte, auf deren Basis die Steuerung durchgeführt wird, können demnach Messwerte wie z.B. die Motordrehzahl, der Kurbelwellenwinkel, einMeasuring device may be any type of sensor, such as an engine speed sensor, a crankshaft angle sensor or crank sensor, a combustion chamber pressure sensor and / or a connecting rod length sensor. Input values on the basis of which the control is carried out can therefore be measured values, such as the engine speed, the crankshaft angle, a
Brennraumdruck und/oder eine bereits erfolgte Änderung der wirksamen Pleuellänge sein, sowie eine vorgegebene Verstellvorgabe als Vorgabewert. Durch eine derartige Be combustion chamber pressure and / or an already made change the effective connecting rod length, as well as a predetermined Verstellvorgabe as a default value. By such
Leistungselektronik wird eine automatische Anpassung der wirksamen Pleuellänge an den jeweiligen Arbeitspunkt gesteuert, um eine optimale Verbrennungsprozessführung zu erreichen. Power electronics, an automatic adjustment of the effective connecting rod length is controlled to the respective operating point in order to achieve optimal combustion process management.
Weiter vorzugsweise kann das Pleuellager geteilt aufgebaut und vorzugsweise Further preferably, the connecting rod bearing can be divided and preferably constructed
verschraubbar sein, z.B. anhand zweier aneinanderpassender Zylinderhälften, die miteinander verschraubt werden können. Der Pleuelkopf des Pleuels kann entsprechend ebenfalls geteilt aufgebaut sein, z.B. durch zwei Hälften, die miteinander verschraubt werden können. Durch einen derartigen geteilten Aufbau des Pleuellagers sowie des Pleuelkopfs ist es möglich, dass das Pleuel mitsamt Pleuellager einen Hubzapfen der Kurbelwelle aufnimmt und diesen vollständig fest umschließt. Es sind jedoch auch andere Ausfertigungen möglich, wie z.B. eine Aufteilung des Pleuelkopfs bzw. des Pleuellagers auf mehr als zwei Komponenten. Weiterhin ist es denkbar, anstelle einer Verschraubung der jeweiligen Komponenten eine andere Art der Verbindung umzusetzen, wie z.B. be screwed, for example, based on two matching cylinder halves, which can be bolted together. The connecting rod of the connecting rod can also be divided accordingly, for example, by two halves, which screwed together can be. By such a split structure of the connecting rod bearing and the connecting rod, it is possible that the connecting rod, including the connecting rod bearing receives a crank pin of the crankshaft and this completely encloses. However, there are also other copies possible, such as a division of the connecting rod or the connecting rod bearing on more than two components. Furthermore, it is conceivable, instead of a screw connection of the respective components implement another type of connection, such as
Verschweißen oder dergleichen. Welding or the like.
In einer speziellen bevorzugten Ausführung weist der Reluktanzmotor zwei Rotoren nach dem oben beschriebenen Vorbild auf, die bezüglich des Pleuellagers gegenüberliegend angeordnet sind. Bei jedem der beiden Rotoren ist ein Ende mit einem Schneckengewinde ausgebildet, das mit dem Pleuellager wälzen kann. Bei dieser Ausführung weist das andere Ende eines jeden Rotors ein Zahnrad auf, das jeweils als Umlenkkomponente für einen Zahnriemen dient. Der Zahnriemen verbindet dabei die beiden Zahnräder und sorgt für eine gemeinsame Drehung der beiden Rotoren. Vorteilhaft dabei ist, dass die Kraft zur Drehung des Pleuellagers nicht nur durch einen Rotor und damit ein Schneckengewinde, sondern durch zwei Rotoren, also durch zwei Schneckengewinde übertragen wird, wodurch eine erhöhte Dauerfestigkeit des einzelnen Rotors erreicht werden kann. Vorzugsweise sind dabei die Gewindesteigungen der Schneckengewinde der beiden Rotoren In a specific preferred embodiment, the reluctance motor has two rotors according to the example described above, which are arranged opposite each other with respect to the connecting rod bearing. In each of the two rotors one end is formed with a worm thread, which can roll with the connecting rod bearing. In this embodiment, the other end of each rotor has a gear, which serves as a deflection component for a toothed belt. The timing belt connects the two gears and ensures a common rotation of the two rotors. The advantage here is that the force for rotation of the connecting rod bearing is transmitted not only by a rotor and thus a worm thread, but by two rotors, ie by two worm threads, whereby an increased fatigue strength of the individual rotor can be achieved. Preferably, the thread pitches of the worm thread of the two rotors
spiegelsymmetrisch ausgebildet. Vorteilhaft bei einer derartigen Anordnung der einzelnen Bauteile der Pleuelbaugruppe ist, dass das dadurch erreichte Schneckengetriebe bestehend aus zwei Schneckenrädern (Rotoren mit Schneckengewinden) und einem Zahnkranz eine selbstblockierende Eigenschaft aufweist, die ausschließlich eine aktive Verstellung des Reluktanzmotors und damit ausschließlich eine aktive Drehung des Pleuellagers zulässt. Eine versehentliche oder rückläufige Verstellung bzw. Drehung des Pleuellagers kann dadurch verhindert werden. formed mirror-symmetrically. An advantage of such an arrangement of the individual components of the connecting rod assembly is that the worm gear achieved thereby consisting of two worm wheels (rotors with worm threads) and a ring gear has a self-blocking property that allows only an active adjustment of the reluctance motor and thus only an active rotation of the connecting rod bearing , An accidental or retrograde adjustment or rotation of the connecting rod bearing can be prevented.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung der Pleuelbaugruppe mit zwei Rotoren ist der Zahnriemen oder die Kette so mit Quaderelementen aus Eisenmaterial bestückt, dass die Profilkontur des Zahnriemens oder der Kette als Abwicklung eines Reluktanzmotorankers in der Form des Ankers eines SR-(Switched Reluctance)- Linearantriebs ausgebildet wird, um eine über die Länge des Zahnriemens konstante Ansteuerung zu erreichen. Weiter vorzugsweise wird hier der Zahnriemen bzw. jedes einzelne Kettenglied oder der Kettenstrang, in den die Kettenglieder eingebunden sind und der die Kettenglieder miteinander verbindet, mit einer Feder bzw. einem hervorstehenden Element versehen, wobei jede Feder oder jedes hervorstehende Element in einer dafür vorgesehenen Nut läuft oder geführt wird. Die Aufnahme der Nut kann dabei durch den Pleuelkopf selbst, genauer gesagt an der zu dem Zahnriemen hin ausgerichteten Fläche des Pleuelkopfs ausgebildet sein, kann aber auch durch eine zusätzliche Einrichtung ausgebildet werden, z.B. eine Führungsnuteinrichtung, die an dem Pleuelkopf, genauer gesagt an der zu dem Zahnriemen hin ausgerichteten Fläche des Pleuelkopfs angeordnet sein kann. Dadurch kann ein Versatz des Zahnriemens durch die Anziehung der einzelnen Kettenglieder in Richtung hin zu den Statorpolen des Stators verhindert werden und eine ungestörte Führung des Zahnriemens erreicht werden. In a further preferred embodiment of the invention, the connecting rod assembly with two rotors of the toothed belt or chain is equipped with cuboidal elements of iron material that the profile contour of the toothed belt or chain as a development of a reluctance motor armature in the form of the armature of an SR- (Switched Reluctance). Linear drive is designed to achieve a constant over the length of the belt drive. Further preferably, the toothed belt or each individual chain link or the chain strand, in which the chain links are integrated and which connects the chain links together, with a spring or a protruding Element provided, wherein each spring or each protruding element in a designated groove runs or is guided. The inclusion of the groove can be formed by the connecting rod itself, more precisely on the toothed belt towards the aligned surface of the connecting rod, but can also be formed by an additional device, such as a Führungsnuteinrichtung, at the connecting rod, more precisely at the the toothed belt aligned surface of the connecting rod can be arranged. As a result, an offset of the toothed belt can be prevented by the attraction of the individual chain links in the direction of the stator poles of the stator and an undisturbed guidance of the toothed belt can be achieved.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden genauen Beschreibung der bevorzugten A preferred embodiment of the invention is shown schematically in the drawings and in the following detailed description of the preferred
Ausführungsform näher erläutert. Embodiment explained in more detail.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pleuelbaugruppe ohne Stator; Fig. 1 is a sectional view of the preferred embodiment of a connecting rod assembly according to the invention without a stator;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Pleuelkopfs eines Pleuels der in Fig. 1 gezeigten Fig. 2 is a side view of a connecting rod of a connecting rod of the one shown in Fig. 1
Pleuelbaugruppe zum Zeitpunkt des unteren Totpunkts der Kolbenbewegung; Fig. 3 eine Draufsicht der Rotor-Stator-Kombination der in Fig. 2 gezeigten Connecting rod assembly at the time of bottom dead center of the piston movement; FIG. 3 is a plan view of the rotor-stator combination shown in FIG. 2. FIG
Pleuelbaugruppe; und connecting rod assembly; and
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Leistungselektronik zur Steuerung des Fig. 4 is a schematic representation of the power electronics for controlling the
geschalteten Reluktanzmotors der erfindungsgemäßen Pleuelbaugruppe. switched reluctance motor of the connecting rod assembly according to the invention.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht einen Teil einer Pleuelbaugruppe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Genauer gesagt ist ein Pleuel 1 mit Pleuelfuß 1 1 und Pleuelkopf 12, ein Pleuellager 2, zwei Rotoren 3 sowie ein Zahnriemen 4 der Pleuelbaugruppe in Fig. 1 zu sehen. Im eingebauten Zustand ist in einer Fig. 1 shows in a sectional view a part of a connecting rod assembly according to the preferred embodiment of the invention. More precisely, a connecting rod 1 with 1 stub 1 1 and Pleuelkopf 12, a connecting rod bearing 2, two rotors 3 and a toothed belt 4 of To see the connecting rod assembly in Fig. 1. In the installed state is in one
Durchgangsbohrung 11 1 in dem Pleuelfuß 1 1 , der auch als kleines Pleuelauge bezeichnet wird und sich in Fig. 1 oben befindet, ein Kolbenbolzen des zu betätigenden Zylinderkolbens (nicht gezeigt) gelagert. Der Pleuelfuß geht in den Pleuelschaft des Pleuels 1 über, der wie bei herkömmlichen Pleuelstangen mit einem Doppel-T-Querschnitt ausgeführt ist. Es ist aber auch jeder andere denkbare Querschnitt des Pleuelschafts denkbar, solange eine gewisse Stabilität erreicht wird. Der Pleuelschaft geht anschließend weiter in dem Pleuelkopf 12 über, der auch als großes Pleuelauge bezeichnet wird und sich in Fig. 1 unten befindet. Der Pleuelkopf 12 weist bei dieser Ausführungsform eine zentrale Durchgangsbohrung 121 auf und besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, die miteinander verschraubt werden können, wie es auch von herkömmlichen Pleuelstangen bekannt ist. Der Pleuelkopf 12 hat bei dieser Ausführungsform eine rechteckige Gestalt, wie es Fig. 1 zu entnehmen ist, kann aber alternativ dazu jede andere passende Form aufweisen, z.B. eine abgerundete Form, wie es von herkömmlichen Pleuelstangen bekannt ist. Through hole 11 1 in the connecting rod 1 1, which is also referred to as a small connecting rod and is in Fig. 1 above, a piston pin of the actuated cylinder piston (not shown) stored. The big end of the connecting rod goes into the conrod shaft of the connecting rod 1, which is designed as a double-T cross-section as with conventional connecting rods. But it is also conceivable every other conceivable cross section of the connecting rod shaft, as long as a certain stability is achieved. The connecting rod then continues in the connecting rod 12, which is also referred to as a large connecting rod and is located in Fig. 1 below. The connecting rod 12 has in this embodiment, a central through hole 121 and preferably consists of two parts which can be screwed together, as it is also known from conventional connecting rods. The connecting rod 12 has a rectangular shape in this embodiment, as can be seen in Fig. 1, but may alternatively have any other suitable shape, e.g. a rounded shape, as it is known from conventional connecting rods.
In der Durchgangsbohrung 121 des Pleuelkopfs 12 ist das Pleuellager 2 angeordnet, das in dieser Ausführungsform aus einem Gleitlagerwerkstoff hergestellt ist, wie z.B. Messing oder dergleichen. Das Pleuellager 2 besteht ähnlich wie der Pleuelkopf 12 aus zwei Teilen, die miteinander verschraubt werden können. Durch diesen zweiteiligen Aufbau des Pleuelkopfs 12 und des Pleuellagers 2 ist es möglich, das Pleuel 1 an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine zu befestigen. Es ist hier auch denkbar, den Pleuelkopf 12 und/oder das Pleuellager 2 aus mehr als zwei Teilen aufzubauen, wobei auch eine andere In the through hole 121 of the connecting rod 12, the connecting rod bearing 2 is arranged, which is made in this embodiment of a sliding bearing material, such. Brass or the like. The connecting rod bearing 2 is similar to the connecting rod 12 of two parts that can be bolted together. By this two-part construction of the connecting rod 12 and the connecting rod bearing 2, it is possible to attach the connecting rod 1 to a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine. It is also conceivable here to construct the connecting rod end 12 and / or the connecting rod bearing 2 from more than two parts, whereby another one
Verbindungsart der einzelnen Teile miteinander anstelle der Verschraubung denkbar ist, wie z.B. ein Verschweißen der Teile oder dergleichen, solange dabei eine feste Verbindung zwischen den Teilen entsteht, die eine stabile Verbindung zwischen Pleuel 1 und Kurbelwelle sicherstellt. Das Pleuellager 2 weist in dieser Ausführungsform einen Zahnkranz 22 bzw. einen Zahnradring 22 mit Außenverzahnung an dessen Außenumfang auf. Des Weiteren ist in dem Pleuellager 2 eine Aussparung 21 in Form einer Durchgangsbohrung durch das Pleuellager 2 vorgesehen, in der im Betrieb ein Hubzapfen der Kurbelwelle (nicht gezeigt) aufgenommen ist. Die Aussparung 21 verläuft parallel zu der in dem Pleuelkopf 12 vorgesehenen Durchgangsbohrung 121 , wobei eine Längsachse bzw. Mittelachse der Aussparung 21 zu einer Längsachse bzw. Mittelachse der Durchgangsbohrung 21 versetzt angeordnet ist, so dass die Aussparung 21 in dem Pleuellager 2 exzentrisch zu der Connection of the individual parts with each other is conceivable in place of the screw, such. a welding of the parts or the like, as long as it creates a firm connection between the parts, which ensures a stable connection between the connecting rod 1 and crankshaft. In this embodiment, the connecting rod bearing 2 has a toothed rim 22 or a toothed wheel ring 22 with external toothing on its outer circumference. Furthermore, a recess 21 in the form of a through hole through the connecting rod bearing 2 is provided in the connecting rod bearing 2, in which a crank pin of the crankshaft (not shown) is received during operation. The recess 21 extends parallel to the provided in the connecting rod 12 through hole 121, wherein a longitudinal axis or central axis of the recess 21 is arranged offset to a longitudinal axis or central axis of the through hole 21, so that the recess 21 in the connecting rod bearing 2 eccentric to the
Durchgangsbohrung 121 in dem Pleuelkopf 12 ausgerichtet bzw. angeordnet ist. In Fig. 1 ist weiterhin ein Teil eines geschalteten Reluktanzmotors der gezeigten Through hole 121 is aligned or arranged in the connecting rod 12. In Fig. 1 is further a part of a switched reluctance motor of the shown
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pleuelbaugruppe gezeigt, nämlich die beiden Rotoren 3, 3 sowie der Zahnriemen 4 in der zuvor beschriebenen Ausführungsform des Reluktanzmotors. Ein Stator des geschalteten Reluktanzmotors ist in dieser Figur aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen, ist aber in Figuren 2 und 3 gezeigt und wird an entsprechender Stelle nachfolgend beschrieben. Die Rotoren 3, 3 sind in dieser Ausführungsform in derselben Ebene parallel zueinander zu beiden Seiten des Pleuellagers 2 angeordnet. Jeder Rotor 3 ist drehbar in einer entsprechenden Bohrung bzw. Aussparung in dem Pleuelkopf 12 konstruktiv eingearbeitet und besteht aus einem bezüglich Fig. 1 oberen, innerhalb des Pleuelkopfs 12 angeordneten Abschnitt mit einem Schneckengewinde, dem sogenannten Schneckengewindeabschnitt 31 des Rotors 3, und aus einem bezüglich Fig. 1 unteren, aus dem Pleuelkopf 12 heraus ragenden Abschnitt, an dem ein Zahnrad 32 bzw. eine Riemenscheibe 32 einstückig oder daran befestigt angeordnet ist, beispielsweise durch Schweißen oder dergleichen. Die Schneckengewinde der beiden Embodiment of the connecting rod assembly according to the invention shown, namely the two rotors 3, 3 and the toothed belt 4 in the previously described embodiment of the reluctance motor. A stator of the switched reluctance motor is omitted in this figure for the sake of clarity, but is shown in Figures 2 and 3 and will be described below in the corresponding place. The rotors 3, 3 are arranged in this embodiment in the same plane parallel to each other on both sides of the connecting rod bearing 2. Each rotor 3 is rotatably machined into a corresponding bore or recess in the connecting rod 12 and consists of a with respect to Fig. 1 upper, disposed within the connecting rod 12 section with a screw thread, the so-called worm thread portion 31 of the rotor 3, and from a respect Fig. 1 lower, out of the connecting rod 12 out projecting portion on which a gear 32 and a pulley 32 is arranged integrally or attached thereto, for example by welding or the like. The worm threads of the two
Schneckengewindeabschnitte 31 , 31 haben eine spiegelsymmetrische Gewindesteigung, sind also zueinander spiegelsymmetrisch. Die beiden Zahnräder 32, 32 stehen durch den beide umlaufenden Zahnriemen 4 miteinander in Wirkverbindung und dienen entsprechend als Umlenkelemente für den Zahnriemen 4, wobei der Zahnriemen 4 entsprechend mit einer Innenverzahnung versehen ist. Eine Verschiebung bzw. eine Längsbewegung des Worm thread sections 31, 31 have a mirror-symmetrical thread pitch, that is, they are mirror-symmetrical to one another. The two gears 32, 32 are connected by the both rotating toothed belt 4 with each other in operative connection and serve as deflection elements for the toothed belt 4, wherein the toothed belt 4 is correspondingly provided with an internal toothing. A displacement or a longitudinal movement of the
Zahnriemens 4 führt entsprechend zu einer simultanen Drehung der Zahnräder 32, 32 und damit zu einer simultanen Drehung der beiden Rotoren 3, 3. Es ist hier auch denkbar, anstelle einer Kombination aus Zahnriemeninnenverzahnung und Zahnrädern 32, 32 eine andere Wirkverbindung zwischen den Rotoren 3, 3 umzusetzen, wie z.B. jede andere denkbare kraftschlüssige oder formschlüssige Kraftübertragung zwischen den beiden Rotoren 3, 3 und dem Riemen 4. Die Aussparungen, in denen die beiden Rotoren 3, 3 in dem Pleuelkopf 12 angeordnet sind, liegen teilweise zu der Durchgangsbohrung 121 hin frei, so dass die Schneckengewindeabschnitte 31 , 31 der Rotoren 3, 3 mit dem Zahnkranz 22 des Pleuellagers 2 in Wälzkontakt stehen. Demzufolge führt eine Bewegung des Toothed belt 4 leads correspondingly to a simultaneous rotation of the gears 32, 32 and thus to a simultaneous rotation of the two rotors 3, 3. It is also conceivable here, instead of a combination of toothed belt internal teeth and gears 32, 32 another operative connection between the rotors 3, 3 implement, such as any other conceivable non-positive or positive power transmission between the two rotors 3, 3 and the belt 4. The recesses in which the two rotors 3, 3 are arranged in the connecting rod 12 are partially exposed to the through hole 121, so that the worm thread sections 31, 31 of the rotors 3, 3 with the ring gear 22 of the connecting rod bearing 2 are in rolling contact. As a result, a movement of the
Zahnriemens 4 über eine Drehung der Zahnräder 32, 32 zu einer Drehung der Rotoren 3, 3 und durch die wälzende Verbindung zwischen den Schneckengewindeabschnitten 31 , 31 und dem Zahnkranz 22 zu einer entsprechenden simultanen Drehung des Pleuellagers 2. Ein wesentlicher Vorteil dieses Schneckengetriebes, das aus den beiden Toothed belt 4 via a rotation of the gears 32, 32 to a rotation of the rotors 3, 3 and by the rolling connection between the worm thread sections 31, 31 and the ring gear 22 to a corresponding simultaneous rotation of the connecting rod bearing 2. A major advantage of this worm gear, the the two
Schneckengewindeabschnitten 31 , 31 und dem Zahnkranz 22 des Pleuellagers 2 besteht, ist dessen selbstblockierende Eigenschaft, die ausschließlich eine aktive Verstellung des Schneckengetriebes bzw. aktive Drehung des Pleuellagers 2 zulässt. Eine Drehung des Pleuellagers 2 in der Durchgangsbohrung 121 in dem Pleuelkopf 12 führt aufgrund der exzentrischen Anordnung der Aussparung 21 entsprechend zu einer relativen Lageänderung der Mittelachse der Aussparung 21 bezüglich der Mittelachse der Screw thread sections 31, 31 and the ring gear 22 of the connecting rod bearing 2 is, is the self-locking feature that allows only an active adjustment of the worm gear or active rotation of the connecting rod bearing 2. A rotation of the connecting rod bearing 2 in the through hole 121 in the connecting rod 12 leads due to the eccentric arrangement of the recess 21 corresponding to a relative change in position of the central axis of the recess 21 with respect to the central axis of the
Durchgangsbohrung 121. Entsprechend verändert sich ein Abstand zwischen einer Through hole 121. Accordingly, a distance between a changed
Längsachse bzw. Mittelachse der Durchgangsbohrung 11 1 des Pleuelfußes 11 und der Mittelachse der Aussparung 21 durch die Drehung des Pleuellagers 2, wodurch sich entsprechend eine Änderung des Abstands zwischen einer Mittelachse des Kolbenbolzens des zu betätigenden Zylinderkolbens (nicht gezeigt) und einer Mittelachse des Hubzapfens der Kurbelwelle (nicht gezeigt) und damit eine Änderung der wirksamen Länge des Pleuels 1 bzw. der Pleuelstange 1 ergibt. Eine derartige variabel einstellbare Pleuellänge durch rotatorische Verstellung des Pleuellagers 2 bzw. die dadurch erreichte Veränderbarkeit der wirksamen Länge des Pleuels 1 führt entsprechend zu einer individuell einstellbaren Longitudinal axis or central axis of the through hole 11 1 of the connecting rod 11 and the central axis of the recess 21 by the rotation of the connecting rod bearing 2, which results in a change in the distance between a central axis of the piston pin of the actuated cylinder piston (not shown) and a central axis of the crank pin Crankshaft (not shown) and thus a change in the effective length of the connecting rod 1 and the connecting rod 1 results. Such a variably adjustable connecting rod length by rotational adjustment of the connecting rod bearing 2 or the variability of the effective length of the connecting rod 1 achieved thereby leads correspondingly to an individually adjustable
Eintauchtiefe des Zylinderkolbens in den entsprechenden Zylinder der Brennkraftmaschine und damit zu einer Veränderung der jeweiligen individuellen Brennraumkompression eines jeden Zylinders. Immersion depth of the cylinder piston in the corresponding cylinder of the internal combustion engine and thus to a change in the individual combustion chamber compression of each cylinder.
Fig. 2 zeigt in einer Seitenansicht entlang Pfeil A in Fig. 1 vereinfacht den Pleuelkopf 12 und den daraus hervorstehenden Teil eines Rotors 3 der beiden Rotoren 3, 3 mit Zahnrad 32, um das der Zahnriemen 4 verläuft. Der in Fig. 2 gezeigte Zustand stellt die Anordnung desFig. 2 shows in a side view along arrow A in Fig. 1 simplified the connecting rod 12 and the protruding part of a rotor 3 of the two rotors 3, 3 with gear 32 around which the toothed belt 4 extends. The state shown in Fig. 2 represents the arrangement of
Pleuels 1 zum Zeitpunkt des unteren Totpunkts der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine dar, bei dem der Zylinderkolben keine Bewegung mehr in axialer Richtung ausführt und die Kolbenoberseite sich entfernt vom Zylinderkopf befindet. In dieser Stellung, die ebenfalls in Fig. 3 in einer freigestellten Draufsicht dargestellt ist, befindet sich bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pleuelbaugruppe der Zahnriemen 4 innerhalb des Stators 5 des Reluktanzmotors, taucht also in diesen vollständig hinein. Der Zahnriemen 4 ist in dieser Ausführungsform so aufgebaut, dass er sich aus profilierten Eisengliedern 41 zusammensetzt, wobei sich die Profilkontur des Zahnriemens 4 als Abwicklung eines Ankers eines SR-Motors (Switched-Reluctance-Motors) darstellen lässt. Die profilierten Eisenglieder 41 sind in einen Riemengrundkörper 42 so angeordnet, dass sie zumindest zur Hälfte aus diesem radial hervorstehen und darüber hinaus in ihren Fußpunkten magnetisch gekoppelt sind. Der Riemenkörper 42 besteht vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff, kann aber auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein, der geeignet ist, als Zahnriemen eines Reluktanzmotors profilierte Eisenglieder 41 aufzunehmen und die magnetische Connecting rod 1 at the time of bottom dead center of the crankshaft of the internal combustion engine, in which the cylinder piston no longer carries out movement in the axial direction and the piston top is located away from the cylinder head. In this position, which is also shown in Fig. 3 in an exposed plan view, located in the preferred embodiment of the connecting rod assembly according to the invention, the toothed belt 4 within the stator 5 of the reluctance motor, so immersed in this completely. The toothed belt 4 is constructed in this embodiment so that it is composed of profiled iron members 41, wherein the profile contour of the toothed belt 4 can be represented as a development of an armature of an SR motor (switched-reluctance motor). The profiled iron members 41 are arranged in a belt main body 42 so that they protrude at least half of this radially and are also magnetically coupled in their foot points. The belt body 42 is preferably made of rubber or plastic, but may also be made of a different material which is suitable to receive as a toothed belt of a reluctance motor profiled iron links 41 and the magnetic
Durchgängigkeit gewährleistet. In der in Figuren 2 und 3 gezeigten Anordnung des Zahnriemens 4 und des Stators 5 befinden sich die einzelnen Eisenglieder 41 in etwa auf der gleichen Höhe wie Magneteinheiten 51 des Stators 5, so dass eine Ansteuerung des Zahnriemens 4 im Sinne eines Ankers eines SR-Linearantriebs umgesetzt wird. Dabei liegt eine unterschiedliche Anzahl von Eisengliedern 41 , die als Zähne des Rotors 3 wirken, und von Magneteinheiten 51 des Stators 5 vor, die als Zähne des Stators 5 wirken. Ein Consistency guaranteed. In the arrangement shown in Figures 2 and 3 of Toothed belt 4 and the stator 5, the individual iron links 41 are approximately at the same height as the magnet units 51 of the stator 5, so that a drive of the toothed belt 4 in the sense of an armature of a SR linear drive is implemented. In this case, there is a different number of iron members 41, which act as teeth of the rotor 3, and of magnetic units 51 of the stator 5, which act as teeth of the stator 5. One
Querschnitt des in Fig. 2 dargestellten Stators 5 bei dieser Ausführungsform ist U-förmig, wobei die mit Spulen 512 versehenen Magnetpole 51 1 der Magneteinheiten 51 zu beiden Seiten des Zahnriemens 4 angeordnet sind. Eine Polteilung ist hier im Sinne der Auslegung eines SR-Motors vorzunehmen, damit eine maximale Krafterzeugung zwischen Stator 5 und Anker bzw. Zahnriemen 4 erreicht werden kann. Wird in diesem Bereich also ein  The cross section of the stator 5 shown in FIG. 2 in this embodiment is U-shaped, and the magnetic poles 51 1 of the magnet units 51 provided with coils 512 are disposed on both sides of the toothed belt 4. A pole pitch is to be made here in the sense of the design of an SR motor so that a maximum force generation between stator 5 and armature or toothed belt 4 can be achieved. Will be in this area so
magnetisches Wechselfeld durch die beschriebene Ansteuerung der Spulen 512 des Stators 5 erzeugt, welches sich im Verhältnis zur Bewegung des Pleuels 1 auf der einen Seite schneller und auf der anderen Seite langsamer bewegt, so kann eine Verschiebung der Kettenkonstruktion bzw. eine Längsbewegung des Zahnriemens 4 durch entsprechenden Krafteinfluss erreicht werden. magnetic alternating field generated by the described control of the coil 512 of the stator 5, which moves faster in relation to the movement of the connecting rod 1 on the one side and slower on the other side, so a shift of the chain structure or a longitudinal movement of the toothed belt 4 by corresponding force influence can be achieved.
Wie es Fig. 3 entnommen werden kann, besteht bei der bevorzugten Ausführungsform der Stator 5 beispielhaft aus acht zuschaltbaren Magneteinheiten 51 , wobei sich jeweils 4 Magneteinheiten 51 auf jeder Seite des Zahnriemens 4 befinden. Jeder der Magneteinheiten 51 besteht dabei aus einem Magnetpol oder Magnetkern 51 1 und einer Spule 512, die um den Magnetpol 511 gewickelt ist. Die Magnetkerne 511 , also die„Statorzähne" bzw. dieAs can be seen in FIG. 3, in the preferred embodiment, the stator 5 is exemplified by eight switchable magnet units 51, wherein each 4 magnet units 51 are located on each side of the toothed belt 4. Each of the magnet units 51 consists of a magnetic pole or core 51 1 and a coil 512 which is wound around the magnetic pole 511. The magnetic cores 511, so the "stator teeth" or
Statorpole sind demnach mit Spulen 512 bewickelt, die abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden können. Die Magneteinheiten 51 ziehen jeweils die nächstgelegenen Zähne 41 des Rotors 3 wie ein Elektromagnet an und werden abgeschaltet, wenn bzw. kurz bevor die Zähne 41 des Rotors 3 den sie anziehenden Statorzähnen 51 gegenüberstehen. In dieser Position wird die nächste Phase auf anderen Statorzähnen 51 eingeschaltet, die wiederum andere Rotorzähne 41 anziehen. Die Zähnezahlen des Zahnriemens 4 und des Stators 5 müssen dabei unterschiedlich zueinander sein. Stator poles are thus wound with coils 512, which can be alternately turned on and off. The magnet units 51 each attract the nearest teeth 41 of the rotor 3 like an electromagnet and are turned off when, or just before, the teeth 41 of the rotor 3 face the stator teeth 51 attracting them. In this position, the next phase is switched on other stator teeth 51, which in turn attract other rotor teeth 41. The numbers of teeth of the toothed belt 4 and the stator 5 must be different from each other.
Um zu verhindern, dass durch die Anziehung der Eisenglieder 41 durch die Magneteinheiten 51 eine seitliche Auslenkung der Eisenglieder 41 hin zu den anziehenden Magneteinheiten 51 auftritt, die zu einer Störung der Steuerung des Reluktanzmotors führen kann, kann eine zwischen den Rotoren 3, 3 vorgesehene Nut-Feder-Führungseinrichtung (nicht gezeigt) an dem Pleuelkopf 12 zur seitlichen Führung des Zahnriemens 4 vorgesehen sein. Denkbar wäre es dabei, dass die Eisenglieder 41 oder der Riemengrundkörper 42 mehrere axial hervorstehende Elemente (nicht gezeigt) aufweisen, die als Federn wirken können. Diese Federn könnte dabei durch einen genuteten Ansatz (nicht gezeigt) geführt werden, der an einer dem Zahnriemen 4 zugewandten Seite des Pleuelkopfs 12 angeordnet sein kann, also der in Fig. 2 gezeigten unteren Seite des Pleuelkopfs 12, wobei die Federn an der darin gezeigten oberen Seite des Zahnriemens 4 angeordnet wären, die der unteren Seite des Pleuelkopfs 12 zugewandt ist. Eine derartige Nut-Feder-Führungseinrichtung wäre damit in der Lage, eine radiale Auslenkung der Eisenglieder 41 und damit des Zahnriemens 4 in Richtung hin bzw. weg von den Magneteinheiten 51 , je nach Polung, zu begrenzen und damit eine barrierefreie Bewegung des Reluktanzmotors zu ermöglichen. In order to prevent a lateral deflection of the iron members 41 toward the attracting magnet units 51 from the attraction of the iron members 41 by the magnet units 51, which may lead to disturbance of the control of the reluctance motor, a groove provided between the rotors 3, 3 may be provided Spring guide means (not shown) may be provided on the connecting rod 12 for the lateral guidance of the toothed belt 4. It would be conceivable that the iron links 41 or the belt base 42 have a plurality of axially projecting elements (not shown), which may act as springs. These Springs could be guided by a grooved approach (not shown), which may be arranged on a side facing the toothed belt 4 of the connecting rod 12, that shown in Fig. 2 lower side of the connecting rod 12, wherein the springs on the upper one shown therein Side of the belt 4 would be arranged, which faces the lower side of the connecting rod 12. Such a tongue-and-groove guide device would thus be able to limit a radial deflection of the iron links 41 and thus of the toothed belt 4 in the direction of or away from the magnet units 51, depending on the polarity, and thus enable a barrier-free movement of the reluctance motor ,
In Fig. 4 ist schematisch ein Leistungsteuerungssystem des Reluktanzmotors gezeigt.  In Fig. 4, a power control system of the reluctance motor is shown schematically.
Dieses besteht aus einer Steuereinheit 6, die Eingabewerte aufnimmt und Ansteuersignale 61 ausgibt, einer Leistungselektronikeinheit 7 zur Ansteuerung der Spulen 512, einem Statorsystem 8 sowie zumindest einer Messeinheit 9 oder Messeinrichtung 9. Die This consists of a control unit 6, which receives input values and outputs control signals 61, a power electronics unit 7 for controlling the coils 512, a stator system 8 and at least one measuring unit 9 or measuring device 9
Eingabewerte im Sinne von Messwerten bzw. Vorgabewerten sind u.a. eine Motordrehzahl nMot, ein Kurbelwellenwinkel KW, eine Verstellvorgabe epsRef oder ein Brennraumdruck pZyi, die durch Messeinrichtungen aufgenommen oder bestimmt werden und entsprechend an die Steuereinheit 6 eingegeben werden. Weiterhin ist eine Messeinrichtung 9 oder Messeinheit 9 vorgesehen, die eine bereits erfolgte Änderung der wirksamen Pleuellänge xAnker an dem Pleuel 1 auf Basis der Ankerprofile induktiv direkt misst oder aus dem gemessenen Input values in the sense of measured values or default values include an engine speed n Mo t, a crankshaft angle KW, an adjustment default eps Ref or a combustion chamber pressure p Zy i, which are recorded or determined by measuring devices and are input to the control unit 6 accordingly. Furthermore, a measuring device 9 or measuring unit 9 is provided, which measures an already made change of the effective connecting rod length x anchor on the connecting rod 1 on the basis of the anchor profiles inductively directly or from the measured
Brennraumdruck pZyi des jeweiligen Zylinders ableitet und ebenfalls in die Steuereinheit 6 eingibt. Dementsprechend erhält die Leistungselektronikeinheit 7 ihr Zündmuster von der Steuereinheit 6, die abhängig von den Eingabewerten das Zündmuster für die Suction chamber pressure p Zy i of the respective cylinder and also enters the control unit 6. Accordingly, the power electronics unit 7 receives its firing pattern from the control unit 6, which depending on the input values, the firing pattern for the
Leistungselektronikeinheit 7 und damit für die mit dieser verbundenen Power electronics unit 7 and thus for connected to this
Leistungsstellerkomponenten (nicht gezeigt) erzeugt. Die erreichte Verstellung der wirksamen Pleuellänge kann dabei z.B. über die induktive Messeinheit 9 geregelt werden, wobei der Bereich der Verstellung der wirksamen Pleuellänge zwischen 0, 1 mm und 3,5mm liegen kann, vorzugsweise zwischen 0,5mm und 3mm. Power controller components (not shown) generated. The achieved adjustment of the effective connecting rod length can e.g. be controlled by the inductive measuring unit 9, wherein the range of adjustment of the effective connecting rod length between 0, 1 mm and 3.5mm can be, preferably between 0.5mm and 3mm.
Als Alternative zu der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch eine Ausführung mit nur einem Rotor 3 anstatt zwei Rotoren 3, 3 denkbar. Dabei würde der Aufbau des Reluktanzmotor mehr einem üblichen SR-Motor entsprechen, bei dem der Rotor 3 als metallischer, um eine Achse drehbarer Rotor ausgebildet ist, der auf seiner Umfangsfläche strukturiert ist, wobei der den Rotor 3 außenseitig umgebende Stator 5 steuerbare Magneteinheiten 51 wie zuvor beschrieben aufweist. Bei dieser Ausführung kann auf einen zweiten Rotor 3 und einen Zahnriemen 4 verzichtet werden, da der eine Rotor 3 im unteren Totpunkt des jeweiligen Zylinders direkt den Stator 5 in Längsrichtung durchtaucht, wobei die strukturierte Umfangsfläche des Rotors 3 wiederum aus einem Zahnkranz mit ausgeprägten Polen besteht, dessen Zähnezahl ähnlich zu dem vorhergehend As an alternative to the preferred embodiment of the invention described above, an embodiment with only one rotor 3 instead of two rotors 3, 3 is conceivable. Here, the structure of the reluctance motor would correspond more to a conventional SR motor in which the rotor 3 is formed as a metallic, rotatable about an axis rotor, which is structured on its peripheral surface, wherein the rotor 3 outside the surrounding stator 5 controllable magnetic units 51 as previously described. In this embodiment can be dispensed with a second rotor 3 and a toothed belt 4, since the one rotor 3 in the bottom dead center of the respective cylinder directly through the stator 5 in the longitudinal direction, wherein the structured peripheral surface of the rotor 3 in turn consists of a sprocket with pronounced poles whose number of teeth similar to the previous one
beschriebenen Beispiel unterschiedlich zu der Zähnezahl des Stators 5 ist. Der restliche Aufbau dieser alternativen Ausführung entspricht der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform und eine weitere Beschreibung kann daher an dieser Stelle unterbleiben. example described is different from the number of teeth of the stator 5. The remaining structure of this alternative embodiment corresponds to the previously described embodiment and a further description can therefore be omitted at this point.

Claims

Ansprüche 1. Pleuelbaugruppe für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, mit Claims 1. Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine, with
einem Pleuel (1) zur Verbindung zwischen einem Zylinderkolben und einer a connecting rod (1) for connecting a cylinder piston and a
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, und Crankshaft of the internal combustion engine, and
einem zylindrischen Pleuellager (2) zur Aufnahme der Kurbelwelle in einer in dem Pleuellager (2) vorgesehenen Aussparung (21), a cylindrical connecting rod bearing (2) for receiving the crankshaft in a recess (21) provided in the connecting rod bearing (2),
gekennzeichnet durch marked by
eine Vorrichtung (3, 4, 5) zur Einstellung eines zylinderindividuellen a device (3, 4, 5) for setting a cylinder-specific
Kompressionsverhältnisses der Brennkraftmaschine, wobei Compression ratio of the internal combustion engine, where
die Vorrichtung (3, 4, 5) einen Reluktanzmotor mit zumindest einem Rotor (3) aufweist, dessen ein Ende (31) mit einem Schneckengewinde ausgebildet ist und mit dem Pleuellager (2) wälzt, und the device (3, 4, 5) has a reluctance motor with at least one rotor (3), one end (31) of which is designed with a worm thread and rolls with the connecting rod bearing (2), and
die Aussparung (21) in dem Pleuellager (2) exzentrisch angeordnet ist. the recess (21) in the connecting rod bearing (2) is arranged eccentrically.
2. Pleuelbaugruppe nach Anspruch 1 , wobei der Reluktanzmotor ein geschalteter Reluktanzmotor bzw. Switched-Reluctance-Motor ist. 2. Connecting rod assembly according to claim 1, wherein the reluctance motor is a switched reluctance motor or switched reluctance motor.
3. Pleuelbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das andere Ende (32) des zumindest einen Rotors (3) als Reluktanzmotoranker ausgebildet ist, der sich im Bereich des unteren Totpunkts der Zylinderkolbenbewegung innerhalb eines Stators (5) des Reluktanzmotors befindet. 3. Connecting rod assembly according to claim 1 or 2, wherein the other end (32) of the at least one rotor (3) is designed as a reluctance motor armature, which is located in the area of the bottom dead center of the cylinder piston movement within a stator (5) of the reluctance motor.
4. Pleuelbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Außenumfang des Pleuellagers (2) als Zahnkranz (22) ausgebildet ist. 4. Connecting rod assembly according to one of the preceding claims, wherein the outer circumference of the connecting rod bearing (2) is designed as a ring gear (22).
5. Pleuelbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Verdrehung des zumindest einen Rotors (3) eine Drehung des Pleuellagers (2) und damit eine Änderung der wirksamen Länge des Pleuels (1) hervorruft. 5. Connecting rod assembly according to one of the preceding claims, wherein a rotation of the at least one rotor (3) causes a rotation of the connecting rod bearing (2) and thus a change in the effective length of the connecting rod (1).
6. Pleuelbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die 6. Connecting rod assembly according to one of the preceding claims, wherein the
Pleuelbaugruppe des Weiteren ein Leistungselektroniksystem und zumindest einen Messeinrichtung (9) aufweist, wobei eine Steuereinheit (6) des Leistungselektroniksystems die Steuerung des Reluktanzmotors durch eine Leistungselektronikeinheit Connecting rod assembly further has a power electronics system and at least one measuring device (9), wherein a control unit (6) of the power electronics system controls the reluctance motor by a power electronics unit
(7) abhängig von Eingabewerten steuert, vorzugsweise einer Motordrehzahl (nMot), einem Kurbelwellenwinkel (KW), einer Verstell vorgäbe (epsRef), einem Brennraumdruck (pZyi) und/oder einer bereits erfolgten Änderung der wirksamen Pleuellänge (xAnker)- 7. Pleuelbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Pleuellager (2) und/oder ein Pleuelkopf (12) des Pleuels (1) geteilt aufgebaut ist und vorzugsweise verschraubbar ist. (7) depending on Input values controls, preferably an engine speed (n Mo t), a crankshaft angle (KW), an adjustment specification (eps Re f), a combustion chamber pressure (p Zy i) and / or a change in the effective connecting rod length (xAnchor) - 7. Connecting rod assembly according to one of the preceding claims, wherein the connecting rod bearing (2) and/or a connecting rod head (12) of the connecting rod (1) is constructed in two parts and is preferably screwable.
8. Pleuelbaugruppe nach Anspruch einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Reluktanzmotor zwei Rotoren (3, 3) aufweist, deren ein Ende (31 , 31) jeweils mit einem Schneckengewinde ausgebildet sind und mit dem Pleuellager (2) wälzen, wobei ein 8. Connecting rod assembly according to claim one of the preceding claims, wherein the reluctance motor has two rotors (3, 3), one end (31, 31) of which is each formed with a worm thread and rolls with the connecting rod bearing (2), one
Zahnriemen (4) um Zahnräder (32, 32) als Umlenkkomponenten herum angeordnet ist, die jeweils mit dem anderen Ende (32, 32) der beiden Rotoren (3, 3) verbunden sind. Toothed belt (4) is arranged around gears (32, 32) as deflection components, which are each connected to the other end (32, 32) of the two rotors (3, 3).
9. Pleuelbaugruppe nach Anspruch 8, wobei die Gewindesteigungen der 9. Connecting rod assembly according to claim 8, wherein the thread pitches of
Schneckengewinde der beiden Rotoren (3, 3) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Worm threads of the two rotors (3, 3) are designed to be mirror-symmetrical.
10. Pleuelbaugruppe nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Profilkontur des Zahnriemens (4) der Abwicklung eines Reluktanzmotorankers entspricht. 10. Connecting rod assembly according to claim 8 or 9, wherein the profile contour of the toothed belt (4) corresponds to the development of a reluctance motor armature.
1 1. Pleuelbaugruppe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Zahnriemen (4) durch eine an dem Pleuel (1) vorgesehene Nut-Feder-Führungseinrichtung zur Vorbeugung eines Versatzes des Zahnriemens (4) geführt ist. 1 1. Connecting rod assembly according to one of claims 8 to 10, wherein the toothed belt (4) is guided by a tongue and groove guide device provided on the connecting rod (1) to prevent offset of the toothed belt (4).
12. Pleuelbaugruppe nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , wobei die beiden Rotoren (3) bezüglich des Pleuellagers (2) gegenüberliegend angeordnet sind. 12. Connecting rod assembly according to one of claims 8 to 1 1, wherein the two rotors (3) are arranged opposite each other with respect to the connecting rod bearing (2).
PCT/EP2013/059994 2012-07-13 2013-05-15 Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine WO2014009041A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012212336.9 2012-07-13
DE102012212336.9A DE102012212336A1 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014009041A1 true WO2014009041A1 (en) 2014-01-16

Family

ID=48444380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/059994 WO2014009041A1 (en) 2012-07-13 2013-05-15 Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012212336A1 (en)
WO (1) WO2014009041A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105697142A (en) * 2014-11-28 2016-06-22 上海汽车集团股份有限公司 Engine
WO2019154585A1 (en) * 2018-02-08 2019-08-15 Audi Ag Connecting rod for an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GEP20227367B (en) * 2020-08-06 2022-03-25 Ramzan Goytemirov Engine having compression ratio control mechanism

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998010179A2 (en) 1996-08-23 1998-03-12 Cummins Engine Company, Inc. Homogeneous charge compression ignition engine with optimal combustion control
DE19927479A1 (en) 1998-06-18 1999-12-23 Avl List Gmbh Procedure for running IC engine driven not only by spark-ignited but also self-igniting fuel, especially petrol
US6260520B1 (en) 1998-11-16 2001-07-17 Ford Global Technologies Homogeneous charge compression ignition internal combustion engine
EP1247958A1 (en) * 2001-04-07 2002-10-09 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Combuistion engine with variable compression ratio
FR2864154A1 (en) * 2003-12-23 2005-06-24 Inst Francais Du Petrole Compression rate variation device for internal combustion engine, has cam housed between crank pin and hole provided in connecting rod head, where cam permits to vary compression rate of engine
JP2008273469A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Nissan Motor Co Ltd Apparatus and method for preventing knocking of hybrid vehicle
DE102007028959A1 (en) 2007-06-22 2008-12-24 Robert Bosch Gmbh Combustion engine e.g. petrol engine, operating method, involves automatically modeling counter pressure inside cylinder of combustion engine in real time, based on drive parameters of engine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998010179A2 (en) 1996-08-23 1998-03-12 Cummins Engine Company, Inc. Homogeneous charge compression ignition engine with optimal combustion control
DE19927479A1 (en) 1998-06-18 1999-12-23 Avl List Gmbh Procedure for running IC engine driven not only by spark-ignited but also self-igniting fuel, especially petrol
US6260520B1 (en) 1998-11-16 2001-07-17 Ford Global Technologies Homogeneous charge compression ignition internal combustion engine
EP1247958A1 (en) * 2001-04-07 2002-10-09 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Combuistion engine with variable compression ratio
FR2864154A1 (en) * 2003-12-23 2005-06-24 Inst Francais Du Petrole Compression rate variation device for internal combustion engine, has cam housed between crank pin and hole provided in connecting rod head, where cam permits to vary compression rate of engine
JP2008273469A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Nissan Motor Co Ltd Apparatus and method for preventing knocking of hybrid vehicle
DE102007028959A1 (en) 2007-06-22 2008-12-24 Robert Bosch Gmbh Combustion engine e.g. petrol engine, operating method, involves automatically modeling counter pressure inside cylinder of combustion engine in real time, based on drive parameters of engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105697142A (en) * 2014-11-28 2016-06-22 上海汽车集团股份有限公司 Engine
WO2019154585A1 (en) * 2018-02-08 2019-08-15 Audi Ag Connecting rod for an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012212336A1 (en) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3390795B1 (en) Reciprocating-piston machine comprising a length-adjustable connecting rod and an inductively actuatable control valve
EP3084170B1 (en) Reciprocating piston engine
EP2547876B1 (en) Arrangement and method for driving an engine during failure of crankshaft angle sensor
EP2739830B1 (en) Valvetrain of an internal combustion engine, an internal combustion engine, and a method for producing a corresponding valvetrain
DE69704803T2 (en) Internal combustion engine with an electromagnetic valve actuation device and its cylinder head structure
DE19905747A1 (en) Production of coil with rectangular wire
DE69923870T2 (en) VALVE DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP2534368B1 (en) Method for meshing a starting pinion with a toothed ring of an internal combustion engine
WO2014009041A1 (en) Connecting rod assembly for a cylinder of an internal combustion engine
DE19918592A1 (en) Actuator for positioning an actuator
DE102008038074A1 (en) Adjustment device for reciprocating engine, has eccentrically mounted piston bolt for connecting piston with piston rod, which is adjusted by adjusting element
WO2012152727A2 (en) Planetary gear arrangement for a seat adjustment mechanism and method for operating such a planetary gear arrangement
DE102006000526B4 (en) Apparatus and method for detecting an air-fuel ratio of an internal combustion engine
WO2017102815A1 (en) Reciprocating-piston machine comprising a length-adjustable connecting rod and an inductively actuatable control valve
DE102008038088A1 (en) Control device for locking piston pin for reciprocating engine, has locking element, which is moved between locking position and releasing position by control device
DE2855812C2 (en)
DE3536742A1 (en) Adjustable duplex camshaft
DE102012218325A1 (en) Actuator, in particular for the injection of a fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine
DE69516171T2 (en) FUEL MEASURING DEVICE FOR SEQUENTIAL FUEL SUPPLY TO THE CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10247548A1 (en) Valve timing control device for an internal combustion engine
DE202007013390U1 (en) Adjustment device for the axial adjustment of a camshaft by means of a Verstellaktuators
DE102008005467A1 (en) Reciprocating piston engine has eccentrically stored and adjusted crankshaft and detection device of one or multiple effective eccentric moments
DE4220664A1 (en) IC engine with variable swept volume and compression ratio - involves displacement of stroke pin in axial direction to crankshaft for moving crankshaft bearing point and displacement of piston floor plane
DE102016225771A1 (en) Electric machine and method for operating an electric machine
DE102014100197A1 (en) oscillatory

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13722751

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13722751

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1