MOTOR MIT VARIABLEM VERDICHTUNGSVERHÄLTNIS

• Main Authors: Baker, Rodney E, Heinbuch, Ryan M, Ketterer, Justin E
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 06.08.2020
• Subjects: BEARINGS; BLASTING; COMBUSTION ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL; CONTROLLING COMBUSTION ENGINES; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ENGINE PLANTS IN GENERAL; ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; FLEXIBLE SHAFTS; GEARING; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVEFUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; HEATING; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS; INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENTTYPE, e.g. STEAM ENGINES; MECHANICAL ENGINEERING; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; SHAFTS; STEAM ENGINES; THERMAL INSULATION IN GENERAL; WEAPONS

Ein Verbrennungsmotor umfasst einen Motorblock und einen Kolben, der während eines Motorzyklus innerhalb einer Zylinderbohrung hin und her gleitet. Eine Kurbelwelle und eine Steuerwelle sind vom Motorblock drehbar gelagert und um eine Kurbelachse und eine Steuerachse drehbar. Ein Antriebszahnrad ist auf der Kurbelwelle und ein Abtriebszahnrad ist auf der Steuerwelle montiert. Eine Verbindungsstange ist mit der Kurbelwelle verbunden und um eine Achse drehbar, die parallel zu der Kurbelachse verläuft. Eine untere Pleuelstange hat ein erstes und zweites Ende, die drehbar mit der Verbindungsstange und der Steuerwelle verbunden sind. Die Pleuelstange ist relativ zur Steuerwelle um eine Achse drehbar, die parallel zu der Steuerachse verläuft. Eine obere Pleuelstange hat ein erstes und zweites Ende, die drehbar mit der Verbindungsstange und dem Kolben verbunden sind. Eine Phasenverstellvorrichtung verbindet die Kurbelwelle und die Steuerwelle und beinhaltet eine drehbare Vorgelegewelle, einen Elektromotor zum Drehen der Vorgelegewelle, ein koaxial auf der Vorgelegewelle montiertes Getriebe, ein auf dem Getriebe koaxial zur Vorgelegewelle gestütztes Kurbelzahnrad und ein koaxial auf der Vorgelegewelle montiertes Steuerwellengetriebe. Das Antriebszahnrad greift in das Kurbelzahnrad ein und überträgt die Drehung der Kurbelwelle auf die Vorgelegewelle, und das Abtriebszahnrad greift in das Steuerwellenzahnrad ein und überträgt die Drehung der Vorgelegewelle auf die Steuerwelle. A internal combustion engine comprises an engine block defining a cylinder bore, and a piston slideably supported within the cylinder bore. The piston slides reciprocally within the cylinder bore throughout an engine cycle through a piston compression stroke having a compression stroke length and a piston expansion stroke having an expansion stroke length. A crankshaft is rotatably supported by the engine block and rotatable about a crank axis, and a drive gear is co-axially mounted on the crankshaft. A control shaft is rotatably supported by the engine block and rotatable about a control axis that is parallel to and distal from the crank axis. A driven gear is coaxially mounted on the control shaft. A link rod is rotatably connected to the crankshaft and rotatable relative to the crankshaft about an axis that is parallel to and distal from the crank axis. A lower connecting rod has a first end rotatably connected to the link rod, and a second end rotatably connected to the control shaft and is rotatable relative to the control shaft about an axis that is parallel to and distal from the control axis, and an upper connecting rod has a first end rotatably connected to the link rod, and a second end rotatably connected to the piston. A phasing device is supported by the engine block between and interconnecting the crankshaft and the control shaft, and includes an idler shaft rotatable about a phase axis, an electric motor adapted to rotate the idler shaft, a gearbox mounted co-axially on the idler shaft, a crank gear supported on the gearbox co-axial to the idler shaft, and a control shaft gear mounted co-axially on the idler shaft distal from the crank gear. The drive gear engages the crank gear and transfers rotation of the crank shaft to the idler shaft, and the driven gear engages the control shaft gear and transfers rotation of the idler shaft to the control shaft, and when the electric motor rotates the idler shaft, the gearbox is adapted to allow the rotational speed of the idler shaft to change relative to the rotational speed of the crank shaft to change the rotational speed of the control shaft relative to the crankshaft and change the clearance volume.