具有在曲軸處的電驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種內(nèi)燃機(jī)，
[0002] -其中，內(nèi)燃機(jī)具有曲軸，曲軸布置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱中，
[0003] -其中，曲軸具有至少兩個(gè)軸頸，軸頸支承在曲軸箱的各一個(gè)主軸承中，使得曲軸 能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，
[0004] -其中，曲軸具有至少一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地延伸的并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線偏屯、地 布置的曲柄銷，曲柄銷通過(guò)曲柄臂與軸頸連接， 陽(yáng)〇化]-其中，曲柄銷通過(guò)多個(gè)連桿與多個(gè)活塞連接，
[0006] -其中，活塞在多個(gè)汽缸中分別在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)之間擺動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0007] 運(yùn)類內(nèi)燃機(jī)通常是已知的。尤其是每種常見(jiàn)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)-即不管是兩沖程還是 四沖程的-都根據(jù)該原理工作。
[0008] 在內(nèi)燃機(jī)的循環(huán)中的能量轉(zhuǎn)換具有比較低的效率。尤其是活塞運(yùn)動(dòng)的時(shí)間上的變 化基本通過(guò)與由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載相關(guān)聯(lián)的燃燒參數(shù)W及通過(guò)活塞-連桿-曲軸運(yùn)動(dòng)學(xué)確 定。尤其是活塞-連桿-曲軸運(yùn)動(dòng)學(xué)代表了在優(yōu)化循環(huán)過(guò)程時(shí)的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于，對(duì)開(kāi)頭所述類型的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，使得內(nèi)燃機(jī)緊湊 地構(gòu)造、可靠并且高效地工作并且能夠W簡(jiǎn)單的方式受控地運(yùn)行。
[0010] 該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的有利的 設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求2至8的內(nèi)容。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，開(kāi)頭所述類型的內(nèi)燃機(jī)如下地設(shè)計(jì)，即
[0012] -在曲柄臂處布置電機(jī)的轉(zhuǎn)子，
[0013] -在曲軸箱處布置電機(jī)的定子，
[0014] -電機(jī)的定子與電機(jī)的轉(zhuǎn)子電磁地相互作用W及，
[0015] -電機(jī)的定子為了雙向地傳遞電能而與變流器單元連接。
[0016] 通過(guò)運(yùn)種措施，-W對(duì)變流器單元的相應(yīng)控制為前提-能夠根據(jù)需求對(duì)內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。尤其是能夠在燃料消耗、排放、功率、效率、循環(huán)和其他參數(shù)方面進(jìn)行優(yōu)化。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，定子布置在曲軸箱的外側(cè)處。 尤其是在運(yùn)種情況中，曲軸箱至少在W下的區(qū)域中由不能磁化的或者僅能弱磁化的材料構(gòu) 成，該區(qū)域布置在電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間。
[0018] 可行的是，轉(zhuǎn)子-參考旋轉(zhuǎn)軸線-在全圓上延伸、也就是完全地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線。替 代的是，轉(zhuǎn)子僅僅在轉(zhuǎn)子扇段上延伸。
[0019] W類似的方式可行的是，定子-參考旋轉(zhuǎn)軸線-在全圓上延伸，也就是完全地圍繞 旋轉(zhuǎn)軸線。替代的是，定子僅僅在定子扇段上延伸。
[0020] 在內(nèi)燃機(jī)中，在曲柄臂處經(jīng)常布置有平衡重。在根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)優(yōu)選 的設(shè)計(jì)方案中，電機(jī)的轉(zhuǎn)子布置在至少一個(gè)平衡重處。
[0021] 有利的是，為曲軸分配一個(gè)位置傳感器，借助位置傳感器檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。在 該種情況中，轉(zhuǎn)動(dòng)位置能夠傳輸給用于變流器單元的控制裝置，并且控制裝置能夠根據(jù)曲 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置控制變流器單元。
[0022] 內(nèi)燃機(jī)通常具有蓄電池。在運(yùn)種情況中，通過(guò)蓄電池為變流器單元供電。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 本發(fā)明的上述屬征、特性和優(yōu)點(diǎn)W及如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)些的方式和方法結(jié)合接下來(lái)借助 附圖詳細(xì)闡述的對(duì)實(shí)施例的描述更清楚易懂。在此W示意圖示出：
[0024] 圖1是內(nèi)燃機(jī)的縱剖面，W及
[0025] 圖2是圖1中的內(nèi)燃機(jī)的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 根據(jù)附圖，內(nèi)燃機(jī)具有曲軸1。曲軸1布置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱2中。曲軸1具有至 少兩個(gè)軸頸3。軸頸3支承在曲軸箱2的各一個(gè)主軸承4中。曲軸1由此能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸 線5旋轉(zhuǎn)。
[0027] 曲軸1還具有曲柄銷6。曲柄銷6與旋轉(zhuǎn)軸線5同軸地延伸，然而相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線 5偏屯、地布置。曲柄銷6通過(guò)曲柄臂7與軸頸3連接。在曲柄臂7處能夠徑向靠外地布置 平衡重8。 陽(yáng)02引 曲柄銷6通過(guò)連桿9與活塞10連接。活塞10在汽缸11中分別在上止點(diǎn)0T和下 止點(diǎn)UT之間擺動(dòng)。
[0029] 在曲柄臂7處設(shè)置有電機(jī)的轉(zhuǎn)子12。轉(zhuǎn)子12優(yōu)選地盡可能徑向靠外地布置。轉(zhuǎn) 子12尤其能夠布置在平衡重8的至少一個(gè)處。
[0030] 轉(zhuǎn)子12例如可W根據(jù)圖1中的圖示包括永磁鐵13。在該種情況中，電機(jī)設(shè)計(jì)為永 磁激勵(lì)的同步電機(jī)。替代的是，轉(zhuǎn)子12可W具有線圈。在該種情況中，電機(jī)設(shè)計(jì)為電激勵(lì) 同步電機(jī)。再次替代的是，電機(jī)可W例如設(shè)計(jì)成異步電機(jī)。另外的設(shè)計(jì)方案也是可行的。
[0031] 轉(zhuǎn)子12多數(shù)情況并不在全圓上延伸而是僅僅在扇段a上延伸，接下來(lái)稱為轉(zhuǎn)子 扇段a。轉(zhuǎn)子扇段a通常在90。和180°之間，例如為大約100°至120°。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)子 12布置在活塞10的運(yùn)動(dòng)區(qū)域之外時(shí)，在全圓上的延伸是可行的。
[0032] 在曲軸箱2處布置有電機(jī)的定子14。定子14在徑向磁通電機(jī)的情況中優(yōu)選地盡 可能徑向靠?jī)?nèi)地布置。在軸向磁通電機(jī)的情況中，定子14布置成到旋轉(zhuǎn)軸線5有與轉(zhuǎn)子12 相同的徑向間距。定子14與轉(zhuǎn)子12電磁地相互作用。
[0033] 電機(jī)的定子14為了雙向地傳遞能量而與變流器單元15連接。電機(jī)-根據(jù)變流器 單元15的控制狀態(tài)-用作發(fā)電機(jī)或者電動(dòng)機(jī)。
[0034] 根據(jù)附圖，定子14優(yōu)選地布置在曲軸箱2的外側(cè)處。曲軸箱2因此處于轉(zhuǎn)子12 和定子14之間，也就是處于所謂的氣隙中。因此，優(yōu)選的是，曲軸箱2至少在W下的區(qū)域中 由不可磁化的材料構(gòu)成，該區(qū)域布置在電機(jī)的定子14和轉(zhuǎn)子12之間。適合的材料的一個(gè) 實(shí)例是侶。替代地能考慮耐熱的塑料，例如聚酷亞胺。替代地，曲軸箱2可W在該區(qū)域中由 僅能弱磁化的材料制成，例如由高合金鋼制成。
[0035] 與轉(zhuǎn)子12類似的是，定子14多數(shù)情況下也不在全圓上延伸，而是僅僅在扇段0 上延伸，接下來(lái)稱為定子扇段P。定子扇段P通常在90°和180°之間，例如為大約100° 至120°。根據(jù)附圖，定子扇段P的值與轉(zhuǎn)子扇段a的值相同。然而運(yùn)并不必是強(qiáng)制性 的。與轉(zhuǎn)子12類似，當(dāng)定子1