AT519958B1

AT519958B1 - connecting rod

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Publication number: AT519958B1
Application number: ATA50881/2017A
Authority: AT
Original assignee: Imt C Innovative Motorfahrzeuge Und Tech Cooperation Gmbh
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2018-12-15
Also published as: AT519958A4

Abstract

Es wird eine Pleuelstange für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Schaft (1) und zwei Pleuelaugen (2, 3), von denen das einen Kolbenbolzen aufnehmende Pleuelauge (3) einen ein Bolzenlager (5) bildenden anschlagbegrenzt drehbaren Exzenter (4) aufweist, mit einem im Schaft (1) gelagerten, mithilfe eines Umschaltventils (19) gegensinnig beaufschlagbaren hydraulischen Stelltrieb und mit einem Zahnrad-Übersetzungsgetriebe (12) zwischen dem hydraulischen Stelltrieb und dem mit einem Zahnkranz (8) versehenen Exzenter (4) beschrieben. Um vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der hydraulische Stelltrieb einen beidseitig beaufschlagbaren Drehkolben (14) und einen mit dem Drehkolben (14) drehfest verbundenen Zahnkranz (22) umfasst, der mit dem Eingangszahnrad (13) des Zahnrad-Übersetzungsgetriebes (12) kämmt.It is a connecting rod for an internal combustion engine with a shaft (1) and two connecting rods (2, 3), of which a piston pin receiving connecting rod eye (3) has a bolt bearing (5) forming stop limited rotatable eccentric (4), with a in the Shaft (1) mounted, by means of a switching valve (19) in opposite directions acted upon hydraulic actuator and with a gear transmission (12) between the hydraulic actuator and the sprocket (8) provided with eccentric (4) described. In order to provide advantageous construction conditions, it is proposed that the hydraulic actuating drive comprises a rotary piston (14) which can be acted upon on both sides and a toothed ring (22) connected in a rotationally fixed manner to the rotary piston (14) and connected to the input gear (13) of the gear transmission (12). combs.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Pleuelstange für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Schaft und zwei Pleuelaugen, von denen das einen Kolbenbolzen aufnehmende Pleuelauge einen ein Bolzenlager bildenden anschlagbegrenzt drehbaren Exzenter aufweist, mit einem im Schaft gelagerten, mithilfe eines Umschaltventils gegensinnig beaufschlagbaren hydraulischen Stelltrieb und mit einem Zahnrad-Übersetzungsgetriebe zwischen dem hydraulischen Stelltrieb und dem mit einem Zahnkranz versehenen Exzenter.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine with a shaft and two connecting rods, of which a piston pin receiving connecting rod having a pin bearing stop-limited rotatable eccentric having a shaft mounted in the opposite direction by means of a reversing actuatable hydraulic actuator and with a gear transmission between the hydraulic actuator and provided with a sprocket eccentric.

[0002] Zur Verringerung der Spitzendrücke im Vollastbereich und zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs im Teillastbereich ist es bei Verbrennungskraftmaschinen bekannt, des Kraft-stoff-Luftgemisch bei Volllast geringer und bei Teillast höher zu verdichten, und zwar durch eine lastabhängige Längenverstellung der Pleuelstange zwischen Kolben und Kurbelwelle. Um die mit einer teleskopartig verstellbaren Pleuelstange verbundenen Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen (AT 515 419 B1), das den Kolbenbolzen aufnehmende Pleuelauge in einem Exzenter vorzusehen, der zwischen zwei zumindest angenähert um 180° gegeneinander versetzten, anschlagbegrenzten Arbeitsstellungen drehverstellbar gelagert ist. Zur Drehverstellung des Exzenters sind ein an einer Zahnstange angreifender hydraulischer Stellzylinder und ein Zahnrad-Übersetzungsgetriebe zwischen der Zahnstange und dem Exzenter im Schaft der Pleuelstange vorgesehen. Die beidseitige Beaufschlagung des mit der Zahnstange verbundenen Kolbens des Stellzylinders wird durch ein Umschaltventil gesteuert, das die beiden Beaufschlagungsleitungen des Stellzylinders wahlweise mit einer Ölversorgungsnut des Pleuelauges für den Hubzapfen der Kurbelwelle verbindet, sodass der hydraulische Stelltrieb für die Zahnstange mit dem Schmieröl für das Hubzapfenlager beaufschlagt werden kann.To reduce the peak pressures in the full load range and to improve fuel consumption in the partial load range, it is known in internal combustion engines, the fuel-air mixture at full load lower and at higher partial load at partial load, through a load-dependent length adjustment of the connecting rod between the piston and crankshaft , In order to avoid the disadvantages associated with a telescopically adjustable connecting rod, has already been proposed (AT 515 419 B1) to provide the connecting rod receiving the piston pin in an eccentric which is rotatably mounted between two at least approximately offset by 180 ° staggered, stop-limited working positions. For rotational adjustment of the eccentric an attacking on a rack hydraulic actuating cylinder and a gear transmission between the gear rack and the eccentric in the shaft of the connecting rod are provided. The two-sided loading of the connected to the rack piston of the actuating cylinder is controlled by a switching valve that connects the two admission lines of the actuating cylinder optionally with an oil supply groove of the connecting rod for the crankpin, so that the hydraulic actuator for the rack is acted upon by the lubricating oil for the Hubzapfenlager can be.

[0003] Aufgrund der im Totpunktbereich durch einen Anschlag vorgegebenen Arbeitsstellungen des Exzenters werden zwar für die Verriegelung dieser Arbeitsstellungen keine besonderen Haltekräfte erforderlich, was in Verbindung mit der Stelltriebbeaufschlagung mit dem Schmieröl des Hubzapfenlagers vergleichsweise einfache Konstruktionsverhältnisse mit sich bringt, doch bleiben die Massenkräfte insbesondere auf die Zahnstange zufolge der auftretenden Beschleunigungen erheblich, was sich nachteilig auf das Stellverhalten auswirkt.Due to the predetermined in the dead center by a stop working positions of the eccentric are no special holding forces required for the locking of these working positions, which in connection with the Stelltriebbeaufschlagung with the lubricating oil Hubzapfenlagers comparatively simple design conditions with it, but the inertial forces remain in particular the rack due to the accelerations occurring significantly, which adversely affects the control behavior.

[0004] Darüber hinaus ist es bekannt (JP S61187937 U), im Pleuelauge einer Pleuelstange einen den Kolbenbolzen aufnehmenden Exzenter drehbar zu lagern, zu dessen Antrieb ein Hydraulikmotor vorgesehen ist, der ein durch die Pleuelstange gebildetes, zum Pleuelauge koaxiales Gehäuse und ein im Gehäuse angeordnetes, zum Kolbenbolzen koaxiales, mit dem Exzenter verbundenes Zahnrad umfasst, das nach Art einer Innenzahnradpumpe in einem im Gehäuse drehbar gelagerten Zahnring unter Zwischenlage einer Sichel gelagert ist. Nachteilig ist vor allem, dass der Exzenter über den Hydraulikmotor nur in einer Drehrichtung mit einem vergleichsweise niedrigen Drehmoment antreibbar ist, weil sich der Verdrängungsraum zwischen den Zähnen wegen der gegebenen Platzverhältnisse nur gering verändert. Außerdem muss für eine zusätzliche, aufwendige Verriegelung des Exzenters in den beiden Totpunktlagen gesorgt werden.Moreover, it is known (JP S61187937 U), rotatably support the piston pin receiving eccentric in the connecting rod of a connecting rod, to whose drive a hydraulic motor is provided, which is formed by a connecting rod, coaxial to the connecting rod housing and a housing arranged, coaxial with the piston pin, connected to the eccentric gear includes, which is mounted in the manner of an internal gear pump in a rotatably mounted in the housing ring gear with the interposition of a sickle. The disadvantage is, above all, that the eccentric can be driven by the hydraulic motor only in one direction of rotation with a comparatively low torque, because the displacement space between the teeth changes only slightly due to the given space conditions. In addition, care must be taken for an additional, complex locking of the eccentric in the two dead center positions.

[0005] Schließlich ist es bekannt (EP 2 821 619 A1), als Stelltrieb für den Exzenter zur Lagerung des Kolbenbolzens einer Pleuelstange zwei hydraulische Stellzylinder vorzusehen, deren Kolbenstangen an zwei einender diametral gegenüberliegenden Radialarmen des Exzenters angreifen. Diese Stellzylinder sind einerseits über je eine mit einem Rückschlagventil versehene Leitung an eine Ölversorgungsnut des Pleuellagers und anderseits an ein Umschaltventil angeschlossen, das als federbeaufschlagter Steuerschieber ausgebildet und von der Ölversorgungsnut her beaufschlagt ist. In der einen Schaltstellung des Steuerschiebers wird das Öl durch den zugehörigen Kolben aus dem einen Stellzylinder verdrängt und fließt über den Anschluss des Steuerschiebers an die Ölversorgungsnut ab. Die über die Radialarme des Exzenters erzwungene gegensinnige Bewegung des Kolbens des anderen Stellzylinders führt zu einem Unterdrück im Zylinderraum dieses Stellzylinders, was ein Nachfließen von Öl über das Rückschlagventil in der an die Ölversorgungsnut angeschlossenen Leitung bedingt. In der anderen Schaltstellung des Steuerschiebers werden die Stellzylinder gegensinnig beaufschlagt, sodass der Exzenter über eine Ansteuerung des Steuerschiebers zwischen zwei Anschlagstellungen gedreht werden kann. Nachteilig ist insbesondere der konstruktive Aufwand und die Notwendigkeit, den Exzenter außerhalb der Pleuelstange mit Radialarmen zu versehen und an diesen Radialarmen die Kolbenstangen der in der Pleuelstange integrierten Stellzylinder anzulenken.Finally, it is known (EP 2,821,619 A1) to provide as an actuator for the eccentric for supporting the piston pin of a connecting rod two hydraulic actuating cylinder, attack the piston rods on two einender diametrically opposed radial arms of the eccentric. These actuating cylinders are connected on the one hand via a respective line provided with a check valve to an oil supply groove of the connecting rod bearing and on the other hand to a changeover valve which is formed as a spring-loaded spool and acted upon by the Ölversorgungsnut ago. In one switching position of the spool, the oil is displaced by the associated piston from the one adjusting cylinder and flows through the connection of the spool to the Ölversorgungsnut from. The forced by the radial arms of the eccentric opposing movement of the piston of the other actuating cylinder leads to a suppression in the cylinder chamber of this actuating cylinder, which causes a re-flow of oil through the check valve in the line connected to the Ölversorgungsnut. In the other switching position of the control slide, the actuating cylinders are acted upon in opposite directions, so that the eccentric can be rotated via a control of the spool valve between two stop positions. A particular disadvantage is the design effort and the need to provide the eccentric outside of the connecting rod with radial arms and to direct the piston rods of the integrated in the connecting rod actuating cylinder to these radial arms.

[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine in ihrer wirksamen Länge verstellbare Pleuelstange mit einfachen konstruktiven Mitteln so auszugestalten, dass die auftretenden Massenkräfte möglichst keinen Einfluss auf das Verstellverhalten der zur Längenverstellung der Pleuelstange vorgesehenen Bauteile haben.The invention is therefore the object of a variable in their effective length connecting rod with simple structural means in such a way that the mass forces occurring as possible have no effect on the adjustment behavior of the length adjustment of the connecting rod provided components.

[0007] Ausgehend von einer Pleuelstange der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der hydraulische Stelltrieb einen beidseitig beaufschlagbaren Drehkolben und einen mit dem Drehkolben drehfest verbundenen Zahnkranz umfasst, der mit dem Eingangsrad des Zahnrad Übersetzungsgetriebes kämmt.Starting from a connecting rod of the type described, the invention solves the problem set by the fact that the hydraulic actuator includes a double-acting rotary piston and a rotatably connected to the rotary gear ring gear, which meshes with the input gear of the gear transmission.

[0008] Durch das Vorsehen eines Drehkolbens für den hydraulischen Stelltrieb können die durch die Bewegung der Pleuelstange bedingten Massenkräfte auf den Drehkolben im Wesentlichen über dessen Drehlagerung auf den Schaft der Pleuelstange abgetragen werden, sodass sich diese Massenkräfte wie auch die auf die übrigen Zahnräder im Antriebsstrang zwischen dem Stelltrieb und dem Exzenter wirksamen Massenkräfte nicht nachteilig auf das Verstellverhalten des Stelltriebs auswirken können. Da außerdem der mit dem Drehkolben drehfest verbundene Zahnkranz mit dem Eingangszahnrad des Zahnrad-Übersetzungsgetriebes für den Antrieb des Exzenters kämmt, kann bei einer entsprechenden Auslegung der Übersetzungsverhältnisse mit einem vergleichsweise kleinen Drehhub des Drehkolbens eine Drehverstellung des Exzenters über 180° auch bei kürzeren Pleuelstangen erreicht werden. Eine Drehverstellung des Exzenters über 180° hinaus ist erforderlich, wenn die beiden anschlagbegrenzten Arbeitsstellungen des Exzenters jeweils eine Übertotpunktlage des Exzenters sichern sollen.By providing a rotary piston for the hydraulic actuator which caused by the movement of the connecting rod mass forces can be removed to the rotary piston substantially via the pivot bearing on the shaft of the connecting rod, so that these inertial forces as well as on the other gears in the drive train between the actuator and the eccentric effective mass forces can not adversely affect the adjustment of the actuator. In addition, since the rotatably connected to the rotary piston gear meshes with the input gear of the gear transmission for driving the eccentric, with a corresponding design of the ratios with a relatively small rotational stroke of the rotary piston, a rotational adjustment of the eccentric can be achieved over 180 ° even with shorter connecting rods , A rotational adjustment of the eccentric over 180 ° addition is required if the two stop-limited working positions of the eccentric to secure each one Übertotpunktlage the eccentric.

[0009] Zur Beaufschlagung des Drehkolbens mit dem Schmieröl aus dem Pleuelauge für den Hubzapfen können die durch das Umschaltventil ansteuerbaren Beaufschlagungsleitungen für den Drehkolben mithilfe eines Rückschlagventils an eine Ölversorgungsnut dieses Pleuelauges angeschlossen werden. Der Anschluss der Beaufschlagungsleitungen an die Ölversorgungsnut über ein Rückschlagventil verhindert ein Rückströmen des Schmieröls und sichert damit die ausschließliche Drehverstellung des Exzenters in der angewählten Richtung unabhängig von den jeweiligen Belastungen. Aufgrund des durch die Pleuelstange vorgegebenen, begrenzten Platzangebots ist die mögliche Größe der Beaufschlagungsflächen des Drehkolbens beschränkt, was in Verbindung mit den üblichen Schmieröldrücken für die Hubzapfenlager zu Stellkräften führt, die für sich unter Umständen nicht für eine sichere Drehverstellung des Exzenters für das Bolzenlager ausreichen. Dies spielt jedoch keine Rolle, weil die bereits bei vergleichsweise geringen Drehzahlen auftretenden Massenkräfte in der einen Richtung und die resultierenden Kräfte aus dem Verbrennungsdruck in der anderen Richtung ausreichen, um eine sichere und rasche Exzenterverstellung in der angewählten Richtung zu gewährleisten. Die Beaufschlagung des Drehkolbens über das Umschaltventil leitet somit die Drehverstellung des Exzenters ein, die dann durch die auf die Pleuelstange einwirkenden Kräfte vollendet wird. Das Rückschlagventil sichert dabei die Bewegung des Stelltriebs nur in der ausgewählten Richtung.To act on the rotary piston with the lubricating oil from the connecting rod for the crank pin controllable by the reversing Beaufschlagungsleitungen for the rotary piston can be connected by means of a check valve to a Ölversorgungsnut this connecting rod. The connection of the supply lines to the Ölversorgungsnut via a check valve prevents backflow of the lubricating oil and thus ensures the exclusive rotational adjustment of the eccentric in the selected direction, regardless of the respective loads. Due to the predetermined by the connecting rod, limited space is the possible size of the loading surfaces of the rotary piston is limited, which leads in conjunction with the usual lubricating oil pressures for the Hubzapfenlager to actuating forces that may not be sufficient for a safe rotational adjustment of the eccentric for the bolt bearing. However, this does not matter because the already occurring at relatively low speeds mass forces in one direction and the resulting forces from the combustion pressure in the other direction sufficient to ensure a safe and rapid eccentric adjustment in the selected direction. The application of the rotary piston via the switching valve thus initiates the rotational adjustment of the eccentric, which is then completed by the forces acting on the connecting rod forces. The check valve ensures the movement of the actuator only in the selected direction.

[0010] Damit besonders einfache Konstruktionsvoraussetzungen für die Ansteuerung des Umschaltventils geschaffen werden, kann das Umschaltventil einen gegen Federkraft verstellbaren, über eine an die Ölversorgungsnut des Pleuelauges angeschlossene Steuerleitung beaufschlagbaren Steuerschieber aufweisen, der die Beaufschlagungsleitungen für die gegensinnige Drehkolbenbeaufschlagung in Abhängigkeit vom Schmieröldruck mit der Ölversorgungsnut verbindet. Zufolge dieser Maßnahmen hängt die Schaltstellung des Umschaltventils vom am Steuerschieber anliegenden Schmieröldruck ab, was eine einfache Ansteuerung des Umschaltventils über den Schmieröldruck ermöglicht. Liegt der Schmieröldruck unter der den Steuerschieber beaufschlagenden Federkraft, so bestimmt die Feder die Schaltstellung desThus, particularly simple design conditions for the control of the changeover valve are provided, the changeover valve can have an adjustable against spring force, acted upon by a Ölversorgungsnut the connecting rod control line acted upon control spool, the Beaufschlagungsleitungen for the opposing Drehkolbenbeaufschlagung depending on the lubricating oil pressure with the Ölversorgungsnut combines. According to these measures, the switching position of the switching valve depends on the voltage applied to the spool lubricating oil pressure, which allows easy control of the switching valve on the lubricating oil pressure. If the lubricating oil pressure is below the spring force acting on the control slide, the spring determines the switching position of the spring

Umschaltventils für die Drehkolbenbeaufschlagung in der einen Richtung. Übersteigt der Schmieröldruck die am Steuerschieber anliegenden Federkraft, wird der Steuerschieber gegen die Federkraft in die zweite Schaltstellung verlagert, in der die für die gegensinnige Beaufschlagung des Drehkolbens vorgesehene Beaufschlagungsleitung mit der Ölversorgungsnut des Pleuelauges strömungsverbunden wird. Ob dabei die durch die Feder bestimmte Schaltstellung oder die Schaltstellung aufgrund des höheren Schmieröldrucks für die Verstellung der Pleuelstange zur Erhöhung der Verdichtung herangezogen wird, hängt von den jeweiligen Umständen ab.Change-over valve for the rotary piston in one direction. If the lubricating oil pressure exceeds the spring force applied to the control slide, the control slide is displaced against the spring force into the second switching position, in which the supply line provided for counteracting the rotary piston is fluidly connected to the oil supply groove of the connecting rod. Whether the shift position determined by the spring or the shift position is used for increasing the compression due to the higher lubricating oil pressure for the adjustment of the connecting rod depends on the particular circumstances.

[0011] Hohe Schmieröldrücke werden für hohe spezifische Belastungen der Pleuellager benötigt, wie sie im Vollastbereich aufgrund der hohen Verbrennungsdrücke auftreten. Da insbesondere bei Verbrennungsmotoren mit Turboladern hohe Leistungen bei hohen Ladedrücken und niedrigeren Verdichtungen erreicht, im Teillastbereich hingegen aufgrund der niedrigeren Verbrennungsdrücke zur Wirkungsgradsteigerung höhere Verdichtungen angestrebt werden, können die hohen Schmieröldrücke zur Ansteuerung des Umschaltventils im Sinne einer Drehkolbenbeaufschlagung für niedrigere Verdichtungen genützt werden. Eine solche Ansteuerung des Umschaltventils ist jedoch nicht zwingend, weil beispielsweise bei Dieselmotoren die Beaufschlagung des Drehkolbens für eine höhere Verdichtung in der durch einen hohen Schmieröldruck bedingten Schaltstellung des Umschaltventils vorteilhaft sein kann.High lubricating oil pressures are required for high specific loads of the connecting rod bearing, as they occur in the full load range due to the high combustion pressures. Since, in particular, internal combustion engines with turbochargers achieve high outputs with high boost pressures and lower compaction, while higher partial pressures are desired in the partial load range due to the lower combustion pressures to increase efficiency, the high lubricating oil pressures can be used to control the reversing valve in the sense of a rotary piston for lower compaction. However, such control of the switching valve is not mandatory, because, for example, in diesel engines, the loading of the rotary piston for a higher compression in the conditional by a high oil pressure switching position of the changeover valve may be advantageous.

[0012] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0013] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einem schematischen Schnitt senkrecht zu den Achsen der beiden Pleuelaugen und [0014] Fig. 2 einen schematischen Schnitt Längsschnitt durch das Umschaltventil.In the drawing, the subject invention is shown, for example. 1 shows a connecting rod according to the invention in a schematic section perpendicular to the axes of the two connecting rod eyes, and [0014] FIG. 2 shows a schematic section of a longitudinal section through the reversing valve.

[0015] Die schematisch dargestellte Pleuelstange für eine Verbrennungskraftmaschine weist in herkömmlicher Weise einen Schaft 1 mit einem Pleuelauge 2 für einen Hubzapfen der Kurbelwelle und mit einem Pleuelauge 3 für einen Kolbenbolzen auf. Zur Einstellung der wirksamen Pleuellänge ist im Pleuelauge 3 für den Kolbenbolzen ein Exzenter 4 koaxial zum Pleuelauge 3 drehbar gelagert, der ein exzentrisches Bolzenlager 5 bildet. Die Achse des Pleuelauges 3 bzw. die Drehachse des Exzenters 4 ist mit 6, die Achse des Bolzenlagers 5 mit 7 bezeichnet. Der Exzenter 4 ist anschlagbegrenzt zwischen zwei um 180° gegeneinander winkelversetzten Arbeitsstellungen drehverstellbar gelagert, die den Totpunkten der Exzenterstellung bezüglich der gemeinsamen Axialebene der beiden Pleuelaugen 2 und 3 entsprechen, sodass bei einer axialen Pleuelbelastung zufolge der auftretenden durch Massenkräfte oder durch die Verbrennungsdrücke der Verbrennungskraftmaschine kein Drehmoment auf den Exzenter 4 wirksam werden kann.The connecting rod shown schematically for an internal combustion engine has in a conventional manner a shaft 1 with a connecting rod 2 for a crank pin of the crankshaft and with a connecting rod 3 for a piston pin. To adjust the effective connecting rod length an eccentric 4 is rotatably mounted coaxially to the connecting rod 3 in the connecting rod 3 for the piston pin, which forms an eccentric pin bearing 5. The axis of the Pleuelauges 3 and the axis of rotation of the eccentric 4 is denoted by 6, the axis of the pin bearing 5 with 7. The eccentric 4 is stop-limited rotationally adjustable between two 180 ° to each other angularly displaced working positions corresponding to the dead center of the Exzenterstellung with respect to the common axial plane of the two connecting rods 2 and 3, so that at an axial Pleuelbelastung due occurring by inertial forces or by the combustion pressures of the internal combustion engine no Torque on the eccentric 4 can be effective.

[0016] Zur Drehverstellung des Exzenters 4 ist dieser mit einem Zahnkranz 8 versehen, der mit einem Zahnrad 9 kämmt, das in einer Pleueltasche 10 auf einer Welle 11 gelagert ist. Der Zahnkranz 8 und das Zahnrad 9 bilden ein Übersetzungsgetriebe 12, dessen Eingangszahnrad mit 13 bezeichnet ist.For rotational adjustment of the eccentric 4, this is provided with a ring gear 8 which meshes with a gear 9 which is mounted in a connecting rod pocket 10 on a shaft 11. The sprocket 8 and the gear 9 form a transmission gear 12, the input gear is denoted by 13.

[0017] Der Antrieb des Übersetzungsgetriebes 12 erfolgt durch einen Drehkolben 14, der in einen zu den Pleuelaugen 2 und 3 parallelen Aufnahmezylinder 15 im Schaft 1 eingesetzt ist und über mehrere radiale Kolbenansätze 16 beidseitig beaufschlagt werden kann, und zwar über Beaufschlagungsleitungen 17 und 18. Diese zur gegensinnigen Beaufschlagung des Drehkolbens 14 vorgesehenen Beaufschlagungsleitungen 17 und 18 werden durch ein Umschaltventil 19 angesteuert, das die Beaufschlagungsleitungen 17 und 18 wahlweise unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 20 mit einer Ölversorgungsnut 21 des Pleuelauges 2 für den Hubzapfen einer Kurbelwelle verbindet. Je nach der Schaltstellung des Umschaltventils 19 wird somit der Drehkolben 14 in der einen oder anderen Drehrichtung mit dem Schmieröl für das Hubzapfenlager beaufschlagt.The drive of the transmission gear 12 is effected by a rotary piston 14 which is inserted into a parallel to the connecting rods 2 and 3 receiving cylinder 15 in the shaft 1 and can be acted upon on both sides via a plurality of radial piston lugs 16, via Beaufschlagungsleitungen 17 and 18th This provided for opposing loading of the rotary piston 14 Beaufschlagungsleitungen 17 and 18 are controlled by a switching valve 19, which connects the Beaufschlagungsleitungen 17 and 18 selectively with the interposition of a check valve 20 with a Ölversorgungsnut 21 of the connecting rod 2 for the crank pin of a crankshaft. Depending on the switching position of the changeover valve 19 thus the rotary piston 14 is acted upon in one or the other direction of rotation with the lubricating oil for the Hubzapfenlager.

[0018] Zur Drehmomentübertragung auf das Übersetzungsgetriebe 12 ist der Drehkolben 14 mit einem Zahnkranz 22 versehen, der mit dem Eingangszahnrad 13 des Übersetzungsgetriebes 12 kämmt. Dieser Zahnkranz 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem radialenFor torque transmission to the transmission gear 12 of the rotary piston 14 is provided with a ring gear 22 which meshes with the input gear 13 of the transmission gear 12. This sprocket 22 is in the illustrated embodiment at a radial

Arm 23 des Drehkolbens 14 angeordnet, was jedoch nicht zwingend ist, weil es ja nur auf die Drehmomentübertragung vom Drehkolben 14 auf das Eingangszahnrad 13 des Übersetzungsgetriebes 12 ankommt. Aufgrund der gewählten Übersetzungsverhältnisse kann trotz eines vergleichsweise kleinen Drehhubs des Drehkolbens 14 der Exzenter 4 um 180° zwischen den beiden anschlagbegrenzten Arbeitsstellungen verdreht werden.Arranged arm 23 of the rotary piston 14, which is not mandatory, because it depends only on the torque transmission from the rotary piston 14 to the input gear 13 of the transmission gear 12. Due to the selected gear ratios, the eccentric 4 can be rotated by 180 ° between the two stop-limited working positions despite a comparatively small rotational stroke of the rotary piston 14.

[0019] Das Umschaltventil 19 weist gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Fig. 2 einen durch eine Feder 24 beaufschlagten Steuerschieber 25 auf, der in der durch die Feder 24 bestimmten, in der Fig. 2 dargestellten Schaltstellung die Beaufschlagungsleitung 18 für den Drehkolben 14 über das zugehörige Rückschlagventil 20 mit der Ölversorgungsnut 21 im Pleuelauge 2 verbindet. Das Schmieröl für das Pleuelauge 2 beaufschlagt daher in dieser Schaltstellung des Umschaltventils 19 den Drehkolben 14 über die Beaufschlagungsleitung 18 entsprechend der Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass der Exzenter 4 gegen den Anschlag für die der größeren Länge der Pleuelstange zugehörige Arbeitsstellung gedrückt wird. Die für die gegensinnige Beaufschlagung des Drehkolbens 14 vorgesehene Beaufschlagungsleitung 17 wird durch den Steuerschieber 25 gegenüber der Ölversorgungsnut 21 gesperrt, jedoch mit einer in den Kurbelraum mündenden Rückleitung 26 verbunden, sodass das Schmieröl durch die Kolbenansätze 16 aus dem nicht druckbeaufschlagten Zylinderraum verdrängt werden kann.The switching valve 19 has according to the preferred embodiment of FIG. 2 acted upon by a spring 24 spool 25, in the designated by the spring 24, shown in FIG. 2 switching position the supply line 18 for the rotary piston 14 via the associated check valve 20 connects to the Ölversorgungsnut 21 in the connecting rod 2. The lubricating oil for the connecting rod 2 is therefore acted upon in this switching position of the changeover valve 19, the rotary piston 14 via the biasing line 18 as shown in FIG. 1 counterclockwise, so that the eccentric 4 is pressed against the stop for the greater length of the connecting rod associated working position. The provided for the opposite direction of the rotary piston 14 Beaufschlagungsleitung 17 is blocked by the spool 25 against the Ölversorgungsnut 21, but connected to an opening into the crankcase return line 26, so that the lubricating oil can be displaced by the piston lugs 16 from the non-pressurized cylinder chamber.

[0020] Die Umschaltung des Umschaltventils 19 erfolgt durch eine Druckbeaufschlagung des Steuerschiebers 25 entgegen der Federkraft. Zu diesem Zweck kann die der Feder 24 gegenüberliegende Stirnseite 27 des Steuerschiebers 25 über eine von der Ölversorgungsnut 21 ausgehende Steuerleitung 28 mit dem Schmieröldruck beaufschlagt werden. Übersteigt der Schmieröldruck die Kraft der Feder 24 so verlagert sich der Steuerschieber 25 gegen die Federkraft in die gegensinnige Anschlagsstellung, in der der Steuerschieber 25 die Beaufschlagungsleitung 17 unter gleichzeitiger Sperrung der Rückleitung 26 mit der Ölversorgungsnut 21 verbindet. Dabei wird die Beaufschlagungsleitung 18 von der Ölversorgungsnut 21 getrennt und mit einer Rückleitung 29 verbunden, sodass der Drehkolben 14 gegensinnig belastet und das Übersetzungsgetriebe 12 im Sinne einer Drehverstellung des Exzenters 4 in die Arbeitsstellung für die kürzere Länge der Kolbenstange beaufschlagt wird.The switching of the switching valve 19 is effected by a pressurization of the spool 25 against the spring force. For this purpose, the spring 24 opposite end face 27 of the spool 25 can be acted upon via an outgoing from the Ölversorgungsnut 21 control line 28 with the lubricating oil pressure. If the lubricating oil pressure exceeds the force of the spring 24, the spool 25 displaces against the spring force in the opposite stop position in which the spool 25 connects the admission line 17 with simultaneous blocking of the return line 26 with the Ölversorgungsnut 21. In this case, the Beaufschlagungsleitung 18 is separated from the Ölversorgungsnut 21 and connected to a return line 29, so that the rotary piston 14 charged in opposite directions and the transmission gear 12 is acted upon in the direction of a rotational adjustment of the eccentric 4 in the working position for the shorter length of the piston rod.

[0021] Die Rückschlagventile 20 in den Beaufschlagungsleitungen 17 und 18 sorgen dabei dafür, dass das Schmieröl zur Beaufschlagung des Drehkolbens 14 nicht durch die jeweils angesteuerte Beaufschlagungsleitung 17 und 18 in die Ölversorgungsnut 21 rückströmen kann, wodurch sichergestellt wird, dass der Exzenter 4 stets aus der einen Arbeitsstellung sicher in die anschlagbegrenzte andere Arbeitsstellung verlagert werden kann, und zwar mithilfe der auf die Pleuelstange einwirkenden, entweder durch die auftretenden Beschleunigungen oder den Verbrennungsdruck bedingten Kräfte, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils 19 in Verbindung mit den Rückschlagventilen 20 bestimmt, welche dieser Kräfte für die Drehverstellung des Exzenters 4 genützt werden.The check valves 20 in the Beaufschlagungsleitungen 17 and 18 ensure that the lubricating oil for applying the rotary piston 14 can not flow back through the respective controlled Beaufschlagungsleitung 17 and 18 in the Ölversorgungsnut 21, which ensures that the eccentric 4 is always off the one working position can be safely relocated to the stop limited other working position, using the forces acting on the connecting rod, either by the accelerations occurring or the combustion pressure forces, the switching position of the changeover valve 19 in conjunction with the check valves 20 determines which of these forces be used for the rotational adjustment of the eccentric 4.

[0022] Da die Ansteuerung des Umschaltventils 19 über den Schmieröldruck erfolgt und der Schmieröldruck über drehzahl- oder kennfeldgesteuerte Schmierölpumpen einfach vorgegeben werden kann, sind für die Ansteuerung des Umschaltventils 19 keine zusätzlichen Konstruktionsteile erforderlich. Die Drehlagerung der für das Verstellen des Exzenters 4 vorgesehenen Bauteile erlaubt eine weitgehende Lastabtragung über die Drehlager auf den Schaft 1, was den sonst nachteiligen Einfluss der Massenkräfte auf das Verstellverhalten weitgehend vermeidet. Es können daher in ihren äußeren Abmessungen mit üblichen Pleuelstangen vergleichbare Pleuelstangen mit einer einfachen Längenverstellung zur Verfügung gestellt werden.Since the control of the switching valve 19 via the lubricating oil pressure and the lubricating oil pressure can be easily specified via speed or map-controlled lubricating oil pumps, no additional structural parts are required for the control of the switching valve 19. The pivot bearing of the provided for adjusting the eccentric 4 components allows a substantial load transfer via the pivot bearing on the shaft 1, which avoids the otherwise adverse influence of inertial forces on the adjustment behavior largely. It can therefore be provided in their outer dimensions with conventional connecting rods comparable connecting rods with a simple length adjustment.

Claims

claims

1. connecting rod for an internal combustion engine having a shaft (1) and two connecting rods (2, 3), of which a piston pin receiving connecting rod eye (3) has a pin bearing (5) forming stop-limited rotatable eccentric (4), with a shaft (1) mounted, by means of a switching valve (19) in opposite directions acted upon hydraulic actuator and with a gear transmission gear (12) between the hydraulic actuator and the sprocket (8) provided with eccentric (4), characterized in that the hydraulic actuator a Both sides acted upon rotary piston (14) and one with the rotary piston (14) rotatably connected ring gear (22) which meshes with the input gear (13) of the gear transmission gear (12).

2. Connecting rod according to claim 1, characterized in that by the switching valve (19) controllable Beaufschlagungsleitungen (17, 18) for the rotary piston (14) by means of a check valve (20) to an oil supply groove (21) of the connecting rod (2) for the Hubzapfen are connected.

3. connecting rod according to claim 2, characterized in that the switching valve (19) has an adjustable against spring force, via a to the Ölversorgungsnut (21) of the connecting rod (2) connected to the control line (28) acted upon control slide (25), which the Beaufschlagungsleitungen ( 17, 18) for the opposite rotary piston loading in dependence on the lubricating oil pressure with the Ölversorgungsnut (21) connects.