本發(fā)明涉及一種切換閥/換向閥并涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，高壓縮比對于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的效率具有積極作用。壓縮比通常被理解為壓縮前的整個氣缸容積相對于壓縮后保留的氣缸容積之比。在采用外部點火的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中，尤其是在一般具有固定壓縮比的火花點火式發(fā)動機(jī)中，必須選擇在滿負(fù)荷運行模式下避免被稱為內(nèi)燃機(jī)“爆震”的這么高的壓縮比值。然而，對于更頻繁發(fā)生的內(nèi)燃機(jī)部分負(fù)載范圍而言，也就是說當(dāng)存在較小的汽缸填充時，在不發(fā)生“爆震”的情況下可以為壓縮比選擇更高的值。如果可以將壓縮比設(shè)置成可變形式，則可以改善內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的重要的部分負(fù)載范圍。

DE 10 2010 016 037 A1公開了一種具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。具有銷軸承孔眼和連桿軸承孔眼的連桿可以經(jīng)由該銷軸承孔眼連接至曲軸，并經(jīng)由該連桿軸承孔眼連接至該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸活塞。連桿被指配了一個偏心調(diào)節(jié)裝置，該偏心調(diào)節(jié)裝置具有偏心體和偏心桿。

從DE 10 2010 016 037 A1已知的偏心體具有活塞銷孔，該活塞銷孔相對于連桿軸承孔眼的中心點偏心地設(shè)置并且具有中心點，其中，該活塞銷孔容納著活塞銷。該偏心調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)有效連桿長度l_eff，其中，將活塞銷孔的中心點與銷軸承孔眼的中心點之間的距離理解為連桿長度?？梢砸苿悠恼{(diào)節(jié)裝置的偏心桿，從而轉(zhuǎn)動偏心體并因此改變有效連桿長度l_eff。每個偏心桿都指配了一個活塞，該活塞在液壓室中可移位地被安裝或引導(dǎo)。在這些液壓室中存在的液壓壓力作用于指配給這些偏心桿的活塞，其中，取決于這些液壓室中的油量允許或不允許這些偏心桿移動。

當(dāng)存在該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的做功沖程時，對偏心調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)是由作用于該偏心調(diào)節(jié)裝置的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的質(zhì)量力和負(fù)荷力的作用啟動的。在做功沖程的過程中，不斷地改變作用于偏心調(diào)節(jié)裝置的力的方向。這種調(diào)節(jié)移動是由被液壓油施加作用的活塞輔助的，這些活塞作用在偏心桿上，其中，活塞防止了由于作用于偏心調(diào)節(jié)裝置上的力的力作用方向改變而使偏心調(diào)節(jié)裝置復(fù)位。與活塞相互作用的偏心桿在兩側(cè)上連接到偏心體上。

使活塞在其中受引導(dǎo)的液壓室可以從銷軸承孔眼通過液壓油供給管線供應(yīng)或填充液壓油。止回閥防止液壓油從液壓室流出回流至液壓油供給管線中。切換閥被容納在連桿的孔中。這些液壓室經(jīng)由液壓油排放管線與容納了切換閥的孔相連接。切換閥的切換位置確定這些液壓室中哪一個液壓室填充液壓油以及這些液壓室中哪一個液壓室被排空，其中，偏心調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方向或旋轉(zhuǎn)方向就是取決于此。

如所陳述的，作用于偏心桿的被引導(dǎo)在液壓室中的活塞上的液壓油從銷軸承孔眼經(jīng)由液壓油供給管線被饋送至液壓室，其中，該連桿通過該銷軸承孔眼作用于曲軸，其方式為使得大端軸承套被安排在曲軸(具體地，曲軸軸頸)與銷軸承孔眼之間。

液壓室可以根據(jù)該切換閥的切換位置來經(jīng)由液壓油排放管線來排放。偏心調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方向或旋轉(zhuǎn)方向就是取決于此。

從DE 10 2010 016 037 A1中已知的切換閥包括一個致動元件、一個復(fù)位彈簧以及一個控制活塞。

DE 10 2012 112 461 A1披露了一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前序部分所述的用于具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的切換閥。所述文件中所披露的切換閥具有一個切換元件和一個連接部分，其中，通過在該切換元件的表面與該連接部分的一個相應(yīng)引導(dǎo)面之間形成一個間隙使該切換元件在該連接部分中被引導(dǎo)以便在兩個切換的位置之間可移動。切換閥的有效性取決于其密封性。

雖然已經(jīng)可以用從現(xiàn)有技術(shù)中已知的切換閥來有效地影響偏心調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方向或旋轉(zhuǎn)方向，但需要改善的、更有效的切換閥。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種用于具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的新型切換閥以及一種具有這種切換閥的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。

這個目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1的切換閥來實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，在切換元件的表面上和/或連接部分的引導(dǎo)面上形成了用于對切換元件和連接部分之間的間隙至少部分地進(jìn)行密封的至少一個密封元件。以此方式，可以提高切換閥的有效性。該切換閥還可以簡單地制造和安裝，需要較少的安裝空間。

根據(jù)本發(fā)明的一個改進(jìn)方案，在切換元件的表面上形成了繞該切換元件的槽環(huán)行的密封元件。以此方式，可以實現(xiàn)切換閥的良好密封并提高其有效性。

可替代地或附加地，在該切換元件的表面上形成了至少一個密封元件，當(dāng)從切換元件的軸向方向觀看時，該至少一個密封元件位于形成在該切換元件的表面上的閂鎖槽的一側(cè)，優(yōu)選地，在該切換元件的表面上形成了第一密封元件和第二密封元件，當(dāng)從該切換元件的軸向方向觀看時該第一密封元件位于彼此緊鄰的閂鎖槽的第一側(cè)，當(dāng)從該切換元件的軸向方向觀看時該第二密封元件位于彼此緊鄰的閂鎖槽的第二側(cè)。以此方式，可以實現(xiàn)切換閥的良好密封并提高其有效性。

可替代地或附加地，在該連接部分的引導(dǎo)面上形成了當(dāng)從該連接部分的軸向方向觀看時位于第一孔和第一液壓流體管線的背向排氣孔和排氣管道的一側(cè)上的密封元件，和/或在該連接部分的引導(dǎo)面上形成了當(dāng)從該連接部分的軸向方向觀看時位于第二孔和第二液壓流體管線的背向排氣孔和排氣管道的一側(cè)上的密封元件。以此方式，可以實現(xiàn)切換閥的良好密封并提高其有效性。

可替代地或附加地，在該切換元件的表面上或在該連接部分的引導(dǎo)面上形成了第一密封元件和/或第二密封元件，當(dāng)該切換元件占據(jù)第一切換位置時該第一密封元件密封第二孔，當(dāng)該切換元件占據(jù)第二切換位置時該第二密封元件密封第一孔。以此方式，可以實現(xiàn)切換閥的良好密封并提高其有效性。

在權(quán)利要求12中限定了根據(jù)本發(fā)明的具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。

附圖說明

在從屬權(quán)利要求和以下說明中可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案。在不局限于本發(fā)明的實施例的情況下，參考附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的示例性實施例。在附圖中：

圖1示出了具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的細(xì)節(jié)；具體地，具有切換閥的連桿布置結(jié)構(gòu)；

圖2示出圖1的在切換閥的區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)；

圖3示出了處于第一切換位置的切換閥的示意性圖示；

圖4示出了處于第二切換位置的切換閥的示意性圖示；

圖5示出了切換閥的一個橫截面；

圖6示出了切換閥根據(jù)第一變體的發(fā)明細(xì)節(jié)；

圖7示出了圖6的發(fā)明細(xì)節(jié)的第二透視圖；

圖8示出了切換閥根據(jù)第二變體的發(fā)明細(xì)節(jié)；

圖9示出了切換閥根據(jù)另一變體的發(fā)明細(xì)節(jié)；

圖10示出了圖9的細(xì)節(jié)以及處于切換閥的第一切換位置的套筒狀連接部分；并且

圖11示出了圖9的細(xì)節(jié)以及處于切換閥的第二切換位置的套筒狀連接部分。

具體實施方式

圖1示出了具有可調(diào)壓縮比的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的連桿布置結(jié)構(gòu)的示意性圖示。連桿布置結(jié)構(gòu)1具有連桿1a和優(yōu)選地液壓可調(diào)節(jié)的偏心裝置6，該液壓可調(diào)節(jié)的偏心裝置至少在某些部分被安排在連桿軸承孔眼2中。

偏心裝置6具有一個容納活塞銷的活塞銷孔，該活塞銷孔相對于連桿軸承孔眼2的中心軸線偏心地安排并具有中心軸線8。偏心裝置6用于調(diào)節(jié)有效連桿長度l_eff。

銷軸承孔眼3的中心軸線3a離活塞銷孔的中心軸線8的距離被定義為連桿長度l_eff。

當(dāng)存在該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的做功沖程時，偏心裝置6的旋轉(zhuǎn)是由作用于該偏心裝置6的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的質(zhì)量力和負(fù)荷力的作用啟動的。在做功沖程的過程中，連續(xù)地改變作用于偏心裝置6的力的作用方向。

這種旋轉(zhuǎn)移動或調(diào)節(jié)移動是由活塞輔助的，活塞被液壓流體(尤其是發(fā)動機(jī)油)施加作用，并且活塞被整合在連桿布置結(jié)構(gòu)1中，并且活塞防止了由于作用于偏心裝置6上的力的力方向改變而引起偏心裝置6復(fù)位。

活塞通過偏心桿4、5操作性地連接在偏心裝置6的偏心體9的兩側(cè)上。偏心裝置6可以具有活塞、這些偏心桿4、5以及該偏心體9。借助止回閥(圖1中未示出)通過液壓流體管線(圖1中未示出)從銷軸承孔眼3利用液壓流體對活塞施加作用。在此背景下，所述止回閥防止液壓流體從活塞的活塞容積流回至液壓流體管線中進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)腔中。

活塞容積連接至與切換閥10相互作用的第一液壓流體管線18和第二液壓流體管線20。

圖2示出了連桿布置結(jié)構(gòu)中的切換閥的細(xì)節(jié)的示意圖。在圖2中，示出了切換閥10處于安裝好的狀態(tài)。切換閥10具有旋塞元件12和套筒狀連接部分16，其中，旋塞元件12被安排在該套筒狀連接部分16中并以可移動的方式在其中被引導(dǎo)。

套筒狀連接部分16具有第一孔17，該第一孔與第一液壓流體管線18連接。套筒狀連接部分16還具有第二孔19，該第二孔與第二液壓流體管線20連接。套筒狀連接部分16還具有排氣孔21，該排氣孔與排氣管道22連接。

圖3示出了處于第一切換位置S1的用于控制液壓流體流的切換閥10的示意性圖示。切換閥10具有旋塞元件12和套筒狀連接部分16。旋塞元件12被至少部分地插入該套筒狀連接部分16中。在旋塞元件12的表面內(nèi)形成了槽14。槽14以T形來實施。

套筒狀連接部分16具有第一孔17，該第一孔將切換閥10與第一液壓流體管線18連接。套筒狀連接部分16還具有第二孔19，該第二孔適用于將切換閥10與第二液壓流體管線20連接。套筒狀連接部分16還具有排氣孔21，該排氣孔適用于將切換閥10與排氣管道22連接。

在第一切換位置S1，旋塞元件12(尤其在其表面中形成的槽14)被安排在第一孔17和排氣孔21的區(qū)域中。與第一孔17連接的液壓流體管線18因此可以排氣。

圖4示出了處于第二切換位置的用于控制液壓流體流的切換閥的示意性圖示。在第二切換位置S2中，旋塞元件12(尤其在其表面上形成的槽14)被安排在第二孔19和排氣孔21的區(qū)域中。與第二孔19連接的液壓流體管線20因此可以排氣。

圖5示出了根據(jù)另一優(yōu)選示例性實施例的切換閥10的縱向截面圖。圖5示出了處于第一切換位置S1的切換閥10、尤其在切換閥10中安排的旋塞元件12。

優(yōu)選地通過閂鎖球24和彈簧25將旋塞元件12固定或鎖定在第一切換位置S1，其中，閂鎖球24和彈簧25與旋塞元件12中所形成的閂鎖槽26相互作用?？傮w上，提供了兩個閂鎖槽26、27。為切換閥10的第一切換位置S1和第二切換位置S2提供了各一個用于容納閂鎖球24的對應(yīng)閂鎖槽26、27。

相應(yīng)地，可以將切換元件12鎖定在第一切換位置S1和第二切換位置S2，優(yōu)選通過閂鎖球24和彈簧25所形成的閂鎖元件，其方式為使得閂鎖元件根據(jù)切換元件12的切換位置接合在切換元件12的表面上所形成的多個閂鎖槽26、27之一中。還可以通過其它方式將切換元件12鎖定在切換位置。

在此，這些閂鎖槽當(dāng)從栓狀或銷狀切換元件12的軸向方向A(見圖5)觀看時彼此緊鄰地定位，并且這些閂鎖槽形成在切換元件12的表面的一部分上，當(dāng)從切換元件12的徑向方向R(見圖5)觀看時該部分是位于與切換元件12的表面上形成有槽14的那個部分相對。

從圖5還清楚的是，液壓流體管線18、20被引入切換閥10的連接部分16的外部，其中，在液壓管線18、20的一端，孔17、19穿透連接部分16從外部延伸至內(nèi)部。

切換閥10的切換元件12在其連接部分16中是以可移動的方式被引導(dǎo)的，具體地，通過在切換元件12的表面與連接部分16的一個相應(yīng)引導(dǎo)面之間形成間隙。

在該切換元件12的面向連接部分16的表面上和/或該連接部分16的面向切換元件12的引導(dǎo)面上形成了用于對該切換元件12和該連接部分16之間的間隙至少部分地進(jìn)行密封的至少一個密封元件。

根據(jù)第一變體，在該切換元件12的表面上形成了至少一個密封元件，當(dāng)從該切換元件12的軸向方向A觀看時，該至少一個密封元件位于形成于該切換元件12的表面上的這些閂鎖槽26、27的一側(cè)。

例如，圖6示出了切換元件12的表面上形成了第一密封元件28，當(dāng)從切換元件12的軸向方向A觀看時，該第一密封元件位于彼此緊鄰的閂鎖槽26、27的第一側(cè)，具體地，與閂鎖槽26相鄰以及背離閂鎖槽27。

另外，切換元件12的表面上形成了第二密封元件29，當(dāng)從切換元件12的軸向方向A觀看時，該第二密封元件位于彼此緊鄰的閂鎖槽26、27的第二側(cè)，具體地，與閂鎖槽27相鄰以及背離閂鎖槽26。

在此背景下，當(dāng)從切換元件12的圓周方向觀看時，密封元件28、29優(yōu)選地以環(huán)繞的形式實施，其結(jié)果是，根據(jù)圖7，當(dāng)從切換元件12的軸向方向觀看時第一密封元件28位于T形槽14的第一側(cè)，并且當(dāng)從切換元件12的軸向方向觀看時第二密封元件29位于T形槽14的第二側(cè)。因此可以有效地密封切換閥的切換元件12和切換閥的連接部分16之間的間隙。

根據(jù)本發(fā)明的第二變體，根據(jù)圖8，在切換閥的切換元件12的表面上形成了圍繞切換元件12的T形槽14環(huán)行的密封元件30。因此可以有效地密封切換閥的切換元件12和切換閥的連接部分16之間的間隙。圖8的變體還可以與圖6和圖7的變體結(jié)合。

密封元件28、29、30可以是被插入切換元件12的槽中的O型環(huán)式的密封元件或被硫化至切換元件12的表面上的密封元件。

可替代地或附加地，可以在連接部分16的引導(dǎo)面上形成對切換元件12和連接部分16之間的間隙密封的密封元件，切換元件12在連接部分16中被引導(dǎo)。

當(dāng)從連接部分16的軸向方向觀看時，這種類型的第一密封元件可以位于第一孔17的和第一液壓流體管線18的一側(cè)，該側(cè)背離排氣孔21并背離排氣管道22。當(dāng)從連接部分16的軸向方向觀看時，這種類型的第二密封元件可以位于第二孔19的和第二液壓流體管線20的一側(cè)，該側(cè)背離排氣孔21并背離排氣管道22。也可以通過這種方式有效地密封切換元件12和連接部分16之間的間隙。

本發(fā)明的一個變體(見圖9、圖10和圖11)是優(yōu)選的，其中，第一密封元件31形成于切換閥10的切換元件12的表面上或切換閥10的連接部分16的引導(dǎo)面上，當(dāng)切換元件12占據(jù)第一切換位置S1(見圖10)時密封第二孔19。

另外，當(dāng)切換元件12占據(jù)第二切換位置S2(見圖11)時使第一孔17密封的第二密封元件32則形成于切換閥10的切換元件12的表面上或切換閥10的連接部分16的引導(dǎo)面上。

當(dāng)切換元件12占據(jù)第一切換位置S1(見圖10)時，切換元件12中所形成的槽14將第一液壓流體管線18以及因此將第一孔17與排氣管道22連接，其結(jié)果是，第二孔19則處于高壓側(cè)，并通過使所述孔19密封的第一密封元件31將該第二孔19密封。

當(dāng)切換元件12占據(jù)第二切換位置S2(見圖11)時，切換元件12中所形成的槽14將第二液壓流體管線20以及因此將第二孔19與排氣管道22連接，其結(jié)果是，第一孔17則處于高壓側(cè)，并通過使所述孔17密封的第二密封元件32將該第一孔17密封。

以這種方式發(fā)生的對套筒狀連接部分16的孔17或19進(jìn)行的密封特別有利于提高切換閥10的有效性，所述孔17或19在切換元件12的對應(yīng)的切換位置中處于高壓側(cè)并相應(yīng)地不與排氣管道22聯(lián)接。在此，對應(yīng)的密封元件31和32(圖9至圖11中的切換元件12的表面的密封元件)至少在切換閥12的對應(yīng)的切換位置處圍繞有待在對應(yīng)的切換位置中被密封的孔17或19延伸。

如已經(jīng)陳述的，還可以在連接部分16的引導(dǎo)面上形成密封元件31、32。

還可能的是，連接部分16的整個引導(dǎo)面設(shè)置有僅被孔17、19中斷的密封元件。

如已經(jīng)陳述的，密封元件可以是O-型環(huán)式的密封元件，這些密封元件被插入切換元件12的表面上形成的槽中，或被插入連接部分16的引導(dǎo)面上所形成的槽中。

另外，密封元件可以是被硫化至切換元件12的表面上或連接部分16的引導(dǎo)面上的密封元件。

此外，圖9至圖11示出了引導(dǎo)元件33，該引導(dǎo)元件在第一端伸入切換元件12的相應(yīng)孔35中，并且該引導(dǎo)元件在第二端伸入連接部分16的長孔34中。引導(dǎo)元件33與長孔34的相互影響限制了切換元件12在連接部分16中的軸向移位性，并且還穩(wěn)固了其在連接部分16內(nèi)的相對圓周位置。在圖5中的橫截面中同樣可以看到引導(dǎo)元件33。