AT521256B1

AT521256B1 - Hydraulic control valve for a length-adjustable connecting rod with split drainage

Info

Publication number: AT521256B1
Application number: ATA50868/2018A
Authority: AT
Inventors: Heller Malte; Kai Arens Dr; Riba Zóltan; Bodensteiner Martin; Latz Steffen
Original assignee: Avl List Gmbh; Iwis Motorsysteme Gmbh & Co Kg
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2019-12-15
Also published as: CN111006058A; AT521256A4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor, wobei die Pleuelstange (1) ein erstes Pleuelauge (7) zur Aufnahme eines Kolbenbolzens und ein zweites Pleuelauge (4) zur Aufnahme eines Kurbelwellenzapfens aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen in Längsrichtung (A) der Pleuelstange (1) mittels einer hydraulischen Steuereinrichtung (21) mit hydraulischem Steuerventil (34) einstellbar ist. Die hydraulische Steuereinrichtung (21) weist einen Steuerzylinder (36), einen in dem Steuerzylinder (36) verschiebbar geführten, mit Druck beaufschlagbaren Steuerschieber (35) und zwei vom Steuerschieber (35) betätigbare Ablassventile (41, 42) auf, wobei ein Ablassventil (42) mit einem überdrucklosen Abflusskanal (32) verbunden ist, um ausströmendes Hydraulikmittel an die Umgebung abzugeben. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange (1) mit einer hydraulischen Steuereinrichtung (21) in einem Kolbenmotor sowie einen entsprechenden Kolbenmotor.The invention relates to a length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine, the connecting rod (1) having a first connecting rod eye (7) for receiving a piston pin and a second connecting rod eye (4) for receiving a crankshaft pin, the distance between the piston pin and the crankshaft journal is adjustable in the longitudinal direction (A) of the connecting rod (1) by means of a hydraulic control device (21) with a hydraulic control valve (34). The hydraulic control device (21) has a control cylinder (36), a control slide (35) which is displaceably guided in the control cylinder (36) and pressurizable and two discharge valves (41, 42) which can be actuated by the control slide (35). 42) is connected to a non-pressurized drain channel (32) in order to discharge hydraulic fluid that flows out into the environment. The invention also relates to the use of such a length-adjustable connecting rod (1) with a hydraulic control device (21) in a piston engine and a corresponding piston engine.

Description

HYDRAULISCHES STEUERVENTIL FÜR EINE LÄNGENVERSTELLBARE PLEUELSTANGE MIT GETEILTER DRAINAGE [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Kolbenmotor, wobei die Pleuelstange ein erstes Pleuelauge zur Aufnahme eines Kolbenbolzens und ein zweites Pleuelauge zur Aufnahme eines Kurbelwellenzapfens aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen in Längsrichtung der Pleuelstange mittels einer hydraulischen Steuereinrichtung mit hydraulischem Steuerventil einstellbar ist, und wobei das hydraulische Steuerventil einen Steuerzylinder und einen in dem Steuerzylinder verschiebbar geführten, mit Druck beaufschlagbaren Steuerschieber und zwei vom Steuerschieber betätigbare Ablassventile aufweist. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen längenverstellbaren Pleuelstange und einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange.HYDRAULIC CONTROL VALVE FOR A LENGTH ADJUSTABLE CONNECTING ROD WITH DIVIDED DRAINAGE The present invention relates to a length-adjustable connecting rod for a piston engine, the connecting rod having a first connecting rod eye for receiving a piston pin and a second connecting rod eye for receiving a crank pin and the distance between the crank pin and the pin the crankshaft journal can be adjusted in the longitudinal direction of the connecting rod by means of a hydraulic control device with a hydraulic control valve, and wherein the hydraulic control valve has a control cylinder and a control valve which can be displaceably guided in the control cylinder and can be pressurized and two drain valves which can be actuated by the control valve. The invention further relates to the use of such a length-adjustable connecting rod and a piston engine with a length-adjustable connecting rod.

[0002] Bei Verbrennungsmotoren mit Hubkolben gibt es Bestrebungen, das Verdichtungsverhältnis während des Betriebs zu verändern und auf den jeweiligen Betriebszustand des Motors anzupassen, um den thermischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu verbessern. Mit steigendem Verdichtungsverhältnis nimmt der thermische Wirkungsgrad zu, jedoch kann ein zu hohes Verdichtungsverhältnis zu einer unbeabsichtigten Selbstzündung des Kolbenmotors führen. Eine solche frühzeitige Verbrennung des Kraftstoffes führt nicht nur zu einem unruhigen Lauf und dem sogenannten Klopfen des Motors, sondern kann auch zu Bauteilschäden am Motor führen. Im Teillastbereich ist die Gefahr der Selbstzündung geringer, so dass ein höheres Verdichtungsverhältnis möglich ist.In internal combustion engines with reciprocating piston there are efforts to change the compression ratio during operation and to adapt it to the respective operating state of the engine in order to improve the thermal efficiency of the internal combustion engine. As the compression ratio increases, the thermal efficiency increases, but too high a compression ratio can lead to unintentional auto-ignition of the piston engine. Such an early combustion of the fuel not only leads to unsteady running and the so-called knocking of the engine, but can also lead to component damage to the engine. In the partial load range, the risk of auto-ignition is lower, so that a higher compression ratio is possible.

[0003] Zur Realisierung eines variablen Verdichtungsverhältnisses (VCR) existieren unterschiedliche Lösungen, mit denen die Lage des Hubzapfens der Kurbelwelle oder des Kolbenbolzens des Hubkolbens verändert oder die effektive Länge der Pleuelstange variiert wird. Hierbei gibt es jeweils Lösungen für eine kontinuierliche und diskontinuierliche Verstellung der Bauteile. Eine kontinuierliche Längenverstellung des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen ermöglicht eine gleitende Einstellung des Verdichtungsverhältnisses auf den jeweiligen Betriebspunkt und damit einen optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Demgegenüber ergeben sich bei einer diskontinuierlichen Verstellung der Pleuellänge mit wenigen Stufen konstruktive und betriebstechnische Vorteile und ermöglicht im Vergleich zu einem konventionellen Kolbenmotor trotzdem eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrades sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß.To realize a variable compression ratio (VCR) there are different solutions with which the position of the crank pin of the crankshaft or the piston pin of the reciprocating piston is changed or the effective length of the connecting rod is varied. There are solutions for continuous and discontinuous adjustment of the components. A continuous length adjustment of the distance between the piston pin and the crankshaft journal enables the compression ratio to be adjusted smoothly to the respective operating point and thus an optimal efficiency of the internal combustion engine. In contrast, discontinuous adjustment of the connecting rod length with just a few steps results in structural and operational advantages and still enables a significant improvement in efficiency compared to a conventional piston engine, as well as corresponding savings in consumption and pollutant emissions.

[0004] Eine diskontinuierliche Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für einen Kolbenmotor beschreibt die EP 1 426 584 A1, in der ein mit dem Kolbenbolzen des Hubkolbens verbundener Exzenter eine Anpassung des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht, wobei die Fixierung des Exzenters in den jeweiligen Endstellungen des Schwenkbereichs mittels einer mechanischen Arretierung erfolgt. Demgegenüber offenbart die DE 10 2005 055 199 A1 eine längenverstellbare Pleuelstange, mit der unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse realisiert werden können, wobei der Exzenter durch zwei Zylinder-Kolben-Einheiten und den hydraulischen Druckunterschied des zugeführten Motoröls in seiner Position fixiert wird.A discontinuous adjustment of the compression ratio for a piston engine is described in EP 1 426 584 A1, in which an eccentric connected to the piston pin of the reciprocating piston enables the compression ratio to be adjusted, with the eccentric being fixed in the respective end positions of the swivel range by means of a mechanical lock he follows. In contrast, DE 10 2005 055 199 A1 discloses a length-adjustable connecting rod with which different compression ratios can be achieved, the eccentric being fixed in its position by two cylinder-piston units and the hydraulic pressure difference of the supplied engine oil.

[0005] Die WO 2013/092364 A1 zeigt eine längenverstellbare Pleuelstange mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Pleuelteilen, wobei ein Pleuelteil einen Verstellkolben und das zweite Pleuelteil einen Zylinder aufweist, in dem der Verstellkolben längsbeweglich angeordnet ist. Diese Zylinder-Kolben-Einheit wird über eine hydraulische Steuereinrichtung mit öldruckabhängigen Steuerventil mit Motoröl versorgt, um die Länge der Pleuelstange zu verstellen.WO 2013/092364 A1 shows a length-adjustable connecting rod with connecting rod parts which can be telescopically pushed into one another, one connecting rod part having an adjusting piston and the second connecting rod part having a cylinder in which the adjusting piston is arranged to be longitudinally movable. This cylinder-piston unit is supplied with engine oil via a hydraulic control device with an oil pressure-dependent control valve in order to adjust the length of the connecting rod.

[0006] Vergleichbare Lösungen zeigen auch DE 10 2017 104 391 A1, AT 518 563 A1, WO 2018/060 457 A1 und WO 2017/207 070 A1.Comparable solutions also show DE 10 2017 104 391 A1, AT 518 563 A1, WO 2018/060 457 A1 and WO 2017/207 070 A1.

[0007] Eine weitere teleskopartig längenverstellbare Pleuelstange beschreibt die WO 2015/ 055582 A2, wobei der im ersten Pleuelteil vorgesehene Verstellkolben den Zylinder in zweiAnother telescopically adjustable connecting rod is described in WO 2015/055582 A2, the adjusting piston provided in the first connecting rod part dividing the cylinder into two

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AT 521 256 B1 2019-12-15 österreichisches patentamtAT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian patent office

Druckräume unterteilt, die von einer hydraulischen Steuereinrichtung mit Motoröl versorgt werden. Die beiden Druckräume dieser Zylinder-Kolben-Einheit werden über Rückschlagventile mit Motoröl versorgt, wobei sich jeweils nur in einem Druckraum unter Druck stehendes Motoröl befindet. Ist die längenverstellbare Pleuelstange in der langen Position, befindet sich in dem oberen Druckraum kein Motoröl, während der untere Druckraum hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird das Pleuel aufgrund der Gas- und Massenkräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung der Pleuelstange wird eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit dem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen. Die Pleuellänge ändert sich dadurch nicht. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den motorölgefüllten unteren Druckraum übertragen. Da das Rückschlagventil dieser Kammer den Rücklauf des Motoröls unterbindet, steigt der Druck des Motoröls an, so dass die Pleuelstange in dieser Richtung hydraulisch gesperrt ist. Auch hier ändert sich die Pleuellänge nicht. In der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange drehen sich die Verhältnisse in der Zylinder-Kolben-Einheit um. Der untere Druckraum ist leer, während der obere Druckraum mit Motoröl gefüllt ist. Entsprechend bewirkt eine Zugkraft einen Druckanstieg in der oberen Kammer und eine hydraulische Sperrung der längenverstellbaren Pleuelstange, während eine Druckkraft durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen wird.Pressure chambers divided, which are supplied with engine oil by a hydraulic control device. The two pressure chambers of this cylinder-piston unit are supplied with engine oil via check valves, engine oil being only under pressure in one pressure chamber. If the length-adjustable connecting rod is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber, whereas the lower pressure chamber is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod is subjected to alternating tensile and compressive loads due to the gas and mass forces. In the long position of the connecting rod, a tensile force is absorbed by the mechanical contact with the upper stop of the adjusting piston. This does not change the connecting rod length. An acting pressure force is transferred via the piston surface to the lower pressure chamber filled with engine oil. Since the check valve of this chamber prevents the return of the engine oil, the pressure of the engine oil increases so that the connecting rod is hydraulically locked in this direction. The connecting rod length does not change here either. In the short position of the length-adjustable connecting rod, the conditions in the cylinder-piston unit are reversed. The lower pressure chamber is empty, while the upper pressure chamber is filled with engine oil. Accordingly, a tensile force causes an increase in pressure in the upper chamber and a hydraulic locking of the length-adjustable connecting rod, while a compressive force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston.

[0008] Die Pleuellänge dieser längenverstellbaren Pleuelstange kann zweistufig verstellt werden, indem einer der beiden Druckräume entleert wird, wobei jeweils eines der beiden Rückschlagventile im Zulaufkanal über einen entsprechenden Rücklaufkanal überbrückt wird. Durch diese Rücklaufkanäle strömt Motoröl zwischen dem Druckraum und der Versorgung mit Motoröl, wodurch das jeweilige Rückschlagventil seine Wirkung verliert. Die beiden Rücklaufkanäle werden durch ein öldruckabhängiges Steuerventil der hydraulischen Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen, wobei immer ein Rücklaufkanal offen und der andere geschlossen ist. Der Aktuator zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle wird hydraulisch durch den Versorgungsdruck des Motoröls angesteuert, wobei die Versorgung mit Motoröl über entsprechende Hydraulikmittelkanäle im Pleuel und das Lager des Kurbelwellenzapfens im zweiten Pleuelauge erfolgt. Durch den Aktuator wird das dem jeweiligen Rücklaufkanal zugeordnete Ablassventil geöffnet oder geschlossen, wobei eine Rückstellung des Ablassventils üblicherweise selbstätig erfolgt, beispielsweise mittels einer Rückstellfeder. Die aktive Verstellung der Pleuellänge erfolgt dann durch ein gezieltes Entleeren des mit Motoröl gefüllten Druckraums unter Ausnutzung der an der Pleuelstange wirkenden Massen- und Gaskräfte, wobei der andere Druckraum über das zugehörige Rückschlagventil mit Motoröl versorgt und hydraulisch gesperrt wird.The connecting rod length of this length-adjustable connecting rod can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers, one of the two check valves in the inlet channel being bridged by a corresponding return channel. Engine oil flows through these return channels between the pressure chamber and the supply of engine oil, as a result of which the respective check valve loses its effect. The two return channels are opened and closed by an oil pressure-dependent control valve of the hydraulic control device, one return channel always being open and the other being closed. The actuator for switching the two return channels is controlled hydraulically by the supply pressure of the engine oil, the supply of engine oil being provided via corresponding hydraulic medium channels in the connecting rod and the bearing of the crankshaft pin in the second connecting rod eye. The outlet valve assigned to the respective return channel is opened or closed by the actuator, the outlet valve usually being reset automatically, for example by means of a return spring. The active adjustment of the connecting rod length is then carried out by deliberately emptying the pressure chamber filled with engine oil using the mass and gas forces acting on the connecting rod, whereby the other pressure chamber is supplied with engine oil and hydraulically blocked via the associated check valve.

[0009] Im Betrieb wird die Pleuelstange im ständigen Wechsel auf Zug und Druck belastet, so dass in den Druckräumen sowie den zugehörigen Hydraulikleitungen bis zum Ablassventil des Steuerventils ein schwellender Hydraulikmitteldruck von über 300 bar entsteht. Weiterhin erfordert die Funktion der hydraulischen Steuereinrichtung zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle neben geringen Toleranzen für die unterschiedlichen Bauteile und hochwirksamen Dichtungen zur Abgrenzung der verschiedenen Druckbereiche, auch eine sichere Versorgung des Steuerventils und der Druckräume mit dem unter Druck stehenden Motoröl über entsprechende Hydraulikmittelkanäle in der Pleuelstange. Hieraus ergeben sich allgemein sehr hohe Anforderungen an die Bauteile der Pleuelstange, unter anderem auch an die Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung, aber auch an die Funktionsweise des Steuerventils.In operation, the connecting rod is constantly subjected to tension and pressure, so that in the pressure chambers and the associated hydraulic lines up to the drain valve of the control valve, a swelling hydraulic medium pressure of over 300 bar arises. Furthermore, the function of the hydraulic control device for switching the two return channels requires not only small tolerances for the different components and highly effective seals to delimit the different pressure ranges, but also a reliable supply of the control valve and the pressure chambers with the pressurized engine oil via corresponding hydraulic medium channels in the connecting rod. This generally results in very high demands on the connecting rod components, including the components of the hydraulic control device, but also on the functioning of the control valve.

[0010] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Konstruktion und Funktion einer gattungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide an improved construction and function of a generic length-adjustable connecting rod.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erstes Ablassventil mit einem Ölversorgungskanal verbunden wird, um das aus einem ersten Druckraum ausströmende Hydraulikmittel zum Befüllen eines zweiten Druckraums bereitzustellen, und ein zweites Ablassventil mit einem überdrucklosen Abflusskanal verbunden ist, um das aus dem zweiten Druckraum der längenverstellbaren Pleuelstange ausströmende Hydraulikmittel an die Umgebung abzugeben.This object is achieved in that a first drain valve is connected to an oil supply channel in order to provide the hydraulic fluid flowing out of a first pressure chamber for filling a second pressure chamber, and a second drain valve is connected to a non-pressurized drain channel in order to remove from the deliver hydraulic fluid flowing out of the second pressure chamber of the length-adjustable connecting rod to the environment.

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AT 521 256 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt [0012] Im Gegensatz zu herkömmlichen längenverstellbaren Pleuelstangen, bei denen zur schnellen Befüllung der Druckräume der hydraulischen Verstelleinrichtung eine Drainage der Ablassventile in den unter Druck stehenden Ölversorgungskanal der Druckräume bzw. der gemeinsamen Steuerdruckleitung der hydraulischen Steuereinrichtung erfolgt, ermöglicht das Vorsehen eines überdrucklosen Abflusskanals eine teilweise Ableitung des in der hydraulischen Verstelleinrichtung vorhandenen Hydraulikmittels an die Umgebung. Da das bei einer Längenverstellung aus dem zweiten Druckraum ausströmende Hydraulikmittel vollständig an die Umgebung abgegeben wird, wird bei der Befüllung des ersten Druckraums frisches Motoröl der hydraulischen Verstelleinrichtung zugeführt. Dadurch wird eine gleichmäßige Kühlung bzw. Temperierung der längenverstellbaren Pleuelstange mit dem als Hydraulikmittel eingesetzten Motoröls des Kolbenmotors ermöglicht. Gleichzeitig ermöglicht die Drainage des über das erste Ablassventil aus dem ersten Druckraum ausströmenden Hydraulikmittels in den Ölversorgungskanal eine schnelle Befüllung des zweiten Druckraums.AT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian patent office [0012] In contrast to conventional length-adjustable connecting rods, in which for quick filling of the pressure chambers of the hydraulic adjustment device, drain valves are drained into the pressurized oil supply channel of the pressure chambers or the common control pressure line of the hydraulic Control device takes place, the provision of a pressureless discharge channel allows a partial discharge of the hydraulic medium present in the hydraulic adjustment device to the environment. Since the hydraulic fluid flowing out of the second pressure chamber during a length adjustment is completely released into the environment, fresh engine oil is supplied to the hydraulic adjusting device when the first pressure chamber is filled. This enables a uniform cooling or tempering of the length-adjustable connecting rod with the engine oil of the piston engine used as hydraulic medium. At the same time, the drainage of the hydraulic medium flowing out of the first pressure chamber via the first drain valve into the oil supply channel enables the second pressure chamber to be filled quickly.

[0013] Gerade bei einer häufigen Verstellung der Länge der Pleuelstange führt die kontinuierliche Verwendung des aus den Druckräumen austretenden Hydraulikmittels zur zeitgleichen Befüllung des jeweils anderen Druckraums zu einer Aufheizung der längenverstellbaren Pleuelstange und insbesondere der hydraulischen Steuereinrichtung, da die im Hydrauliksystem beim Ein- und Ausströmen des Hydraulikmittels entstehende Wärme im System der hydraulischen Verstelleinrichtung verbleibt. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der längenverstellbaren Pleuelstange ermöglicht das über einen überdrucklosen Abflusskanal mit der Umgebung verbundene Ablassventil ein Abführen dieser Wärme und eine gleichmäßige Temperierung der längenverstellbaren Pleuelstange durch das regelmäßig aus dem Ölkreislauf des Kolbenmotors hinzugeführte Motoröl. Dabei kann der Steuerschieber sehr einfach aufgebaut sein und benötigt nur eine Dichtung gegenüber dem Steuerzylinder.Especially with a frequent adjustment of the length of the connecting rod, the continuous use of the hydraulic fluid emerging from the pressure chambers for simultaneous filling of the other pressure chamber leads to heating of the length-adjustable connecting rod and, in particular, the hydraulic control device, since these flow in and out of the hydraulic system The heat generated by the hydraulic medium remains in the system of the hydraulic adjusting device. In the embodiment of the length-adjustable connecting rod according to the invention, the drain valve, which is connected to the environment via an overpressure-free drainage channel, enables this heat to be dissipated and the temperature of the length-adjustable connecting rod to be controlled uniformly by the engine oil which is regularly added from the oil circuit of the piston engine. The control slide can be constructed very simply and only requires a seal with respect to the control cylinder.

[0014] Zweckmäßigerweise ist das zweite mit dem überdrucklosen Abflusskanal verbundene Ablassventil mit dem in der langen Position der Pleuelstange vollständig mit Motoröl gefüllten Druckraum (unterer Druckraum) verbunden, um bei einer Beschleunigung des Kolbenmotors eine Umstellung von einem hohen Verdichtungsverhältnis auf ein geringes Verdichtungsverhältnis verzögerungsfrei durchzuführen. Entsprechend ist das erste mit dem Ölversorgungskanal verbundene Ablassventil mit dem in der kurzen Stellung der Pleuelstange vollständig mit Motoröl gefüllten Druckraum (oberer Druckraum) verbunden, so dass auch bei einem geringen Steuerdruck für das hydraulische Steuerventil ausreichend Motoröl zur Verfügung steht, um den anderen Druckraum (unterer Druckraum) für die lange Stellung der Pleuelstange mit Motoröl zu befüllen.Advantageously, the second drain valve connected to the non-pressurized drain channel is connected to the pressure chamber completely filled with engine oil in the long position of the connecting rod (lower pressure chamber) in order to carry out a changeover from a high compression ratio to a low compression ratio without delay when the piston engine accelerates , Accordingly, the first drain valve connected to the oil supply channel is connected to the pressure chamber (upper pressure chamber), which is completely filled with engine oil in the short position of the connecting rod, so that even with a low control pressure for the hydraulic control valve, sufficient engine oil is available to the other pressure chamber ( lower pressure chamber) for the long position of the connecting rod with engine oil.

[0015] Günstigerweise können die zwei Ablassventile wechselweise von dem Steuerschieber betätigbar sein. Dies ermöglicht eine sichere Funktion der hydraulischen Steuereinrichtung mit einer wechselweisen Befüllung der zugeordneten Druckräume sowie das sichere Positionieren der Pleuelstange in der eingestellten Längenposition.Conveniently, the two drain valves can be actuated alternately by the control slide. This enables the hydraulic control device to function reliably with alternating filling of the assigned pressure chambers and the safe positioning of the connecting rod in the set length position.

[0016] Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das hydraulische Stellventil eine Rückstellfeder aufweist, um den Steuerschieber in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung zurückzustellen, wobei die Rückstellfeder bevorzugt um den Steuerschieber herum angeordnet ist. Mit anderen Worten umgibt vorzugsweise die Rückstellfeder den Steuerschieber zumindest abschnittsweise. Die Rückstellfeder ermöglicht es, in der hydraulischen Steuereinrichtung zwei unterschiedliche Schaltstellungen vorzusehen, ohne aktiven Rückstellmechanismus, zusätzliche Druckkammern oder Versorgungsleitungen. Dadurch können die Herstellungskosten gering gehalten werden, bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Funktionssicherheit. Weiterhin kann eine solche Rückstellfeder in einfacher Weise an unterschiedliche Steuerdrücke angepasst werden, ohne die gesamte Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung oder sogar der längenverstellbaren Pleuelstange verändern zu müssen. Dabei reduziert die Anordnung der Rückstellfeder um den Steuerschieber herum den benötigten Bauraum für das Steuerventil und gleichzeitig auch den Herstellungsaufwand.The preferred embodiment provides that the hydraulic control valve has a return spring to hold the control slide in a first starting position or to return to the first starting position, the return spring preferably being arranged around the control slide. In other words, the return spring preferably surrounds the control slide at least in sections. The return spring makes it possible to provide two different switching positions in the hydraulic control device, without an active return mechanism, additional pressure chambers or supply lines. As a result, the manufacturing costs can be kept low while at the same time increasing the functional reliability. Furthermore, such a return spring can be easily adapted to different control pressures without having to change the entire construction of the hydraulic control device or even the length-adjustable connecting rod. The arrangement of the return spring around the control slide reduces the installation space required for the control valve and, at the same time, the manufacturing outlay.

[0017] Eine besondere Variante sieht vor, dass der Steuerschieber einen mittig angeordnetenA special variant provides that the control slide is arranged in the middle

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Steuerkolben aufweist, wobei die zwei Ablassventile auf beiden Seiten des in Richtung einer Steuerschieberachse bewegbaren Steuerkolbens angeordnet sind. Die mittige Anordnung des Steuerkolbens ermöglicht einen einfachen Aufbau des hydraulischen Steuerventils und damit auch der hydraulischen Steuereinrichtung. Darüber hinaus können die Komponenten des Steuerventils so von beiden Seiten schnell und einfach montiert werden, wodurch auf komplexe und verschachtelte Konstruktionen und Anordnungen der Bauteile verzichtet werden kann.Control piston, wherein the two drain valves are arranged on both sides of the control piston movable in the direction of a spool axis. The central arrangement of the control piston enables a simple construction of the hydraulic control valve and thus also of the hydraulic control device. In addition, the components of the control valve can be quickly and easily assembled from both sides, which means that complex and nested constructions and arrangements of the components can be dispensed with.

[0018] Für einen einfachen Zusammenbau der Pleuelstange bzw. eine schnelle Montage des hydraulischen Steuerventils können die zwei Ablassventile koaxial zur Steuerschieberachse des Steuerschiebers angeordnet sein. Dabei bezieht sich die Anordnung der Ablassventile auf die Öffnungsrichtung der Ventilkörper in den Ablassventilen. Weiter bezieht sich die koaxiale Anordnung auf die Raumrichtung der Öffnungsrichtung der Ventilkörper, so dass auch achsparallele Anordnungen der beiden Ablassventile mit umfasst sind.For a simple assembly of the connecting rod or a quick assembly of the hydraulic control valve, the two drain valves can be arranged coaxially with the spool axis of the spool. The arrangement of the drain valves relates to the opening direction of the valve bodies in the drain valves. Furthermore, the coaxial arrangement relates to the spatial direction of the opening direction of the valve body, so that axis-parallel arrangements of the two drain valves are also included.

[0019] In einer alternativen Ausbildung sind die zwei Ablassventile geneigt zur Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuerschieberachse, angeordnet. Diese geneigte Anordnung der Ablassventile ermöglicht eine kompaktere Bauweise des hydraulischen Steuerventils und somit auch insgesamt geringere Abmessungen der Pleuelstange bei einer entsprechenden Massenreduktion. Des Weiteren können durch eine geneigte Anordnung der Ablassventile störende Einflüsse auf die weiteren Komponenten des hydraulischen Steuerventils minimiert werden sowie negative Einflüsse der Trägheit des Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelkanälen und den Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung berücksichtigt werden.In an alternative embodiment, the two drain valves are inclined to the spool axis, preferably perpendicular to the spool axis. This inclined arrangement of the drain valves enables a more compact construction of the hydraulic control valve and thus also overall smaller dimensions of the connecting rod with a corresponding reduction in mass. Furthermore, an inclined arrangement of the drain valves can minimize disruptive influences on the other components of the hydraulic control valve, and negative influences of the inertia of the hydraulic medium in the hydraulic medium channels and the components of the hydraulic control device can be taken into account.

[0020] Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Steuerschieber einen Steuerkolben, der an einem ersten Ende eines Steuerschiebers angeordnet ist, und eine an einem zweiten Ende des Steuerschiebers angeordnete Schaltkontur aufweist, wobei die zwei Ablassventile wechselweise mittels der Schaltkontur betätigbar sind. Ein solcher pilzförmiger Steuerschieber mit einem kopfseitigen Steuerkolben und einer fußseitigen Schaltkontur ermöglicht eine einseitige Montage des hydraulischen Steuerventils durch eine einzelne Öffnung in der längenverstellbaren Pleuelstange. Darüber hinaus ermöglicht ein solcher Steuerschieber eine Vormontage mehrerer Komponenten oder des gesamten Steuerventils, wodurch sich die Herstellungskosten reduzieren. Die fußseitige Schaltkontur des Steuerschiebers ermöglicht neben einer einfachen und wechselweisen Ansteuerung der Ablassventile auch eine direkte Übertragung der axialen Bewegung vom Steuerschieber in eine Hubbewegung der Ablassventile. Dabei kann die Schaltkontur als Abflachung des Hohlschiebers mit Vertiefungen oder Vorsprüngen ausgebildet sein, um die mindestens zwei Ablassventile gekoppelt zu steuern.A further embodiment provides that the control slide has a control piston, which is arranged at a first end of a control slide, and a switching contour arranged at a second end of the control slide, wherein the two drain valves can be actuated alternately by means of the switching contour. Such a mushroom-shaped control slide with a control piston on the head side and a switching contour on the foot side enables the hydraulic control valve to be mounted on one side through a single opening in the length-adjustable connecting rod. In addition, such a control slide enables a preassembly of several components or the entire control valve, which reduces the manufacturing costs. In addition to a simple and alternate control of the drain valves, the foot-side switching contour of the control slide also enables a direct transmission of the axial movement from the control slide into a lifting movement of the drain valves. The switching contour can be designed as a flattening of the hollow slide with depressions or projections in order to control the at least two drain valves coupled.

[0021] Ein Ausführungsbeispiel der längenverstellbaren Pleuelstange sieht vor, dass zwei Pleuelteile vorgesehen sind, wobei das erste Pleuelteil das erste Pleuelauge und das zweite Pleuelteil das zweite Pleuelauge aufweist, und wobei das erste Pleuelteil gegenüber dem zweiten Pleuelteil in Längsrichtung der Pleuelstange bewegbar, bevorzugt telekopierbar, ist, um den Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen zu verstellen. Im Gegensatz zu Pleuelstangen mit Exzentern ermöglichen zwei in Längsrichtung der Pleuelstange zueinander bewegbare Pleuelteile einen stabilen Aufbau sowie einen sicheren und dauerhaften Betrieb der längenverstellbaren Pleuelstange. Dabei kann mindestens eine mit der hydraulischen Steuereinrichtung hydraulisch verbundene Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen sein, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu bewegen, wobei das erste Pleuelteil mit einem Verstellkolben der Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist und das zweie Pleuelteil eine Zylinderbohrung der Zylinder-Kolben-Einheit aufweist. Dabei bildet der in der Zylinderbohrung hin und her bewegbare Verstellkolben mit der Zylinderbohrung den ersten und zweiten Druckraum der hydraulischen Verstelleinrichtung aus. Dies ermöglicht neben einem sehr robusten Aufbau der längenverstellbaren Pleuelstange auch einfache und kostengünstige Pleuelteile, wobei der Verstellkolben des ersten Pleuelteils bevorzugt direkt mit der Kolbenstange und dem Pleuelkopf mit dem ersten Pleuelauge verbunden ist und das zweite Pleuelteil ein Gehäuse aufweist, in dem neben der Zylinderbohrung auch die hydraulische Steuereinrichtung vorgesehen ist.An embodiment of the length-adjustable connecting rod provides that two connecting rod parts are provided, the first connecting rod part having the first connecting rod eye and the second connecting rod part having the second connecting rod eye, and wherein the first connecting rod part can be moved, preferably telescoped, relative to the second connecting rod part in the longitudinal direction of the connecting rod , is to adjust the distance between the piston pin and the crankshaft journal. In contrast to connecting rods with eccentrics, two connecting rod parts that can be moved with respect to one another in the longitudinal direction of the connecting rod enable a stable construction and safe and permanent operation of the length-adjustable connecting rod. At least one cylinder-piston unit hydraulically connected to the hydraulic control device can be provided in order to move the first connecting rod part relative to the second connecting rod part, the first connecting rod part being connected to an adjusting piston of the cylinder-piston unit and the second connecting rod part being a cylinder bore the cylinder-piston unit. The adjusting piston, which can be moved back and forth in the cylinder bore, forms the first and second pressure chambers of the hydraulic adjusting device with the cylinder bore. In addition to a very robust construction of the length-adjustable connecting rod, this also enables simple and inexpensive connecting rod parts, the adjusting piston of the first connecting rod part preferably being connected directly to the piston rod and the connecting rod head to the first connecting rod eye, and the second connecting rod part having a housing in which, in addition to the cylinder bore, also the hydraulic control device is provided.

[0022] Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung einer längenverstellbaren[0022] Furthermore, the invention relates to the use of an adjustable length

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Pleuelstange mit einem hydraulischen Steuerventil in einem Kolbenmotor, wobei das hydraulische Steuerventil der Steuereinrichtung einen Steuerzylinder, einen in dem Steuerzylinder verschiebbar geführten, mit Druck beaufschlagbaren Steuerschieber und zwei Ablassventile aufweist, wobei das erste Ablassventil mit einem Ölversorgungskanal verbunden ist, um das aus einem ersten Druckraum ausströmende Hydraulikmittel zum Befüllen eines zweiten Druckraums bereitzustellen und das zweite Ablassventil mit einem überdrucklosen Abflusskanal verbunden ist, um das aus dem zweiten Druckraum der längenverstellbaren Pleuelstange ausströmende Hydraulikmittel an die Umgebung abzugeben.Connecting rod with a hydraulic control valve in a piston engine, wherein the hydraulic control valve of the control device has a control cylinder, a control valve which can be displaceably guided in the control cylinder and can be pressurized, and two drain valves, the first drain valve being connected to an oil supply channel in order to provide a pressure chamber to provide outflowing hydraulic medium for filling a second pressure chamber and the second drain valve is connected to a non-pressurized drain channel in order to discharge the hydraulic medium flowing out of the second pressure chamber of the length-adjustable connecting rod to the environment.

[0023] Die Kopplung des zweiten Ablassventils mit dem überdrucklosen Abflusskanal ermöglicht die sichere Abführung des Hydraulikmittels aus der längenverstellbaren Pleuelstange und die notwendige Bereitstellung von frischem, kühlerem Hydraulikmittel zur erneuten Längenverstellung der Pleuelstange aus dem zugeordneten Motorölkreis des Kolbenmotors. Gleichzeitig wird über die Kopplung des zweiten Ablassventils mit dem Ölversorgungskanal eine sichere Befüllung des zweiten Druckraums auch bei einem geringen Steuerdruck ermöglicht. Neben einer sicheren Funktion ergibt sich so auch eine ausreichende Kühlung und Temperierung der längenverstellbaren Pleuelstange auf die Betriebstemperatur des Kolbenmotors. Darüber hinaus wird durch den kontinuierlichen Austausch eines Teils des Hydraulikmittels eine Verschmutzung und Versottung der hydraulischen Steuereinrichtung vermieden.The coupling of the second drain valve with the pressureless discharge channel enables the safe discharge of the hydraulic fluid from the length-adjustable connecting rod and the necessary provision of fresh, cooler hydraulic medium for renewed length adjustment of the connecting rod from the associated engine oil circuit of the piston engine. At the same time, the coupling of the second drain valve to the oil supply channel enables safe filling of the second pressure chamber even at a low control pressure. In addition to a safe function, there is also sufficient cooling and temperature control of the length-adjustable connecting rod to the operating temperature of the piston engine. In addition, contamination and sooting of the hydraulic control device is avoided by the continuous exchange of part of the hydraulic medium.

[0024] In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Kolbenmotor mit mindestens einem Motor-Zylinder, einem sich in dem Motor-Zylinder bewegenden Hubkolben und mindestens einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in dem Motor-Zylinder, sowie mit einer mit dem Hubkolben verbundenen längenverstellbaren Pleuelstange gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt sind sämtliche Hubkolben des Kolbenmotors mit einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange ausgestattet und die Steuereinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange mit der Motorölhydraulik des Kolbenmotors verbunden. Die Kraftstoffeinsparung eines solchen Kolbenmotors kann beträchtlich sein, wenn in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand das Verdichtungsverhältnis entsprechend eingestellt wird. Mittels des überdrucklosen Abflusskanals, der mit dem zweiten Ablassventil des hydraulischen Steuerventils verbunden ist, kann das aus einem Druckraum der längenverstellbaren Pleuelstange ausströmende Hydraulikmittel direkt an die Umgebung abgeben werden und so bei einer guten Funktionssicherheit auch eine ausreichende Temperierung der hydraulischen Steuereinrichtung bzw. der gesamten längenverstellbaren Pleuelstange ermöglichen.In a further aspect, the invention relates to a piston engine with at least one engine cylinder, a reciprocating piston moving in the engine cylinder and at least one adjustable compression ratio in the engine cylinder, and with a length-adjustable connecting rod connected to the reciprocating piston according to the above-described embodiments. All reciprocating pistons of the piston engine are preferably equipped with such a length-adjustable connecting rod, and the control device of the length-adjustable connecting rod is connected to the engine oil hydraulics of the piston engine. The fuel saving of such a piston engine can be considerable if the compression ratio is set accordingly depending on the respective operating state. By means of the non-pressurized drain channel, which is connected to the second drain valve of the hydraulic control valve, the hydraulic fluid flowing out of a pressure chamber of the length-adjustable connecting rod can be released directly to the environment and thus, with good functional reliability, also sufficient temperature control of the hydraulic control device or the entire length-adjustable one Allow connecting rod.

[0025] Im Folgenden wird eine nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung anhand beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following a non-limiting embodiment of the invention is explained in more detail with reference to drawings. Show it:

[0026] Fig. 1 eine schematische Ansicht einer teilweise freigeschnittenen, erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange, [0027] Fig. 2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer teilweise freigeschnittenen, erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange, und [0028] Fig. 3 eine schematische Ansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 oder 2 mit einer schematischen Darstellung der hydraulischen Steuereinrichtung.Fig. 1 is a schematic view of a partially cut-out, length-adjustable connecting rod according to the invention, Fig. 2 is a schematic view of a further embodiment of a partially cut-out, length-adjustable connecting rod according to the invention, and [0028] Fig. 3 is a schematic view of the length-adjustable connecting rod 1 or 2 with a schematic representation of the hydraulic control device.

[0029] Die in der schematischen Ansicht in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 umfasst zwei teleskopierbar zueinander bewegbare Pleuelteile 2, 3. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Fig. 1 unten angeordnete untere Pleuelteil 2 weist ein großes Pleuelauge 4 auf, mit dem die längenverstellbare Pleuelstange 1 auf der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Kolbenmotors gelagert ist. Dazu ist am unteren Pleuelteil 2 weiter eine Lagerschale 5 angeordnet, die zusammen mit dem ebenfalls lagerschalenartig ausgebildeten unteren Bereich der unteren Pleuelstange 2 das große Pleuelauge 4 ausbildet. Die Lagerschale 5 und das untere Pleuelteil 2 werden mittels Pleuelschrauben (schematisch als gestrichelte Linien dargestellt) miteinander verbunden. Das obere Pleuelteil 3 weist einen Pleuelkopf 6 mit einem kleinen Pleuelauge 7 auf, das den Kolbenbolzen (nicht gezeigt) eines Hubkolbens im Kolbenmotor aufnimmt. Der Pleuelkopf 6 ist mit der Kolbenstange 8 und über die KolbenstangeThe length-adjustable connecting rod 1 shown in the schematic view in FIG. 1 comprises two connecting rod parts 2, 3 that can be moved telescopically relative to one another. The lower connecting rod part 2, which is shown at the bottom in FIG. 1, has a large connecting rod eye 4, with which the length-adjustable connecting rod 1 is mounted on the crankshaft (not shown) of the piston engine. For this purpose, a bearing shell 5 is further arranged on the lower connecting rod part 2, which together with the lower region of the lower connecting rod 2, which is also designed like a bearing shell, forms the large connecting rod eye 4. The bearing shell 5 and the lower connecting rod part 2 are connected to one another by means of connecting rod screws (shown schematically as dashed lines). The upper connecting rod part 3 has a connecting rod head 6 with a small connecting rod eye 7, which receives the piston pin (not shown) of a reciprocating piston in the piston engine. The connecting rod head 6 is with the piston rod 8 and over the piston rod

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AT 521 256 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt mit dem Verstellkolben 9 der hier als Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstelleinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 verbunden. Dabei ist der Pleuelkopf 6 üblicherweise mit der Kolbenstange 8 verschraubt oder verschweißt, während der Verstellkolben 9 und die Kolbenstange 8 dann einteilig ausgebildet sein können. Dies ermöglicht vor einem Zusammenbau des oberen Pleuelteils 3, den Zylinderdeckel 15 der Zylinder-Kolben-Einheit und die Stangendichtung 16 auf der Kolbenstange 8 sowie die Kolbendichtungen 17, 18 an dem Verstellkolben 9 einfach und beschädigungsfrei anzuordnen.AT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian patent office connected to the adjusting piston 9 of the adjusting device of the length-adjustable connecting rod 1, which is designed here as a cylinder-piston unit 10. The connecting rod head 6 is usually screwed or welded to the piston rod 8, while the adjusting piston 9 and the piston rod 8 can then be formed in one piece. Before assembly of the upper connecting rod part 3, this enables the cylinder cover 15 of the cylinder-piston unit and the rod seal 16 on the piston rod 8 and the piston seals 17, 18 to be arranged on the adjusting piston 9 simply and without damage.

[0030] Das obere Pleuelteil 3 ist über den Verstellkolben 9 teleskopierbar in dem unteren Pleuelteil 2 geführt, um den Abstand zwischen dem im kleinen Pleuelauge 7 aufgenommenen Kolbenbolzen des Hubkolbens und der in dem großen Pleuelauge 4 aufgenommenen Kurbelwelle des Kolbenmotors zu verstellen, um so das Verdichtungsverhältnis des Kolbenmotors an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen. Dadurch ist es möglich, den Kolbenmotor im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als unter Volllastbereich zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen. In dem Gehäuse 11 des unteren Pleuelteils 2 ist im oberen Bereich ein Zylinder 12 ausgebildet, der als Zylinderbohrung oder Zylinderhülse in das Gehäuse 11 des unteren Pleuelteils 2 eingebracht ist. In dem Zylinder 12 ist der Verstellkolben des oberen Pleuelteils 3 in Längsrichtung A der Pleuelstange 1 bewegbar angeordnet, um gemeinsam mit dem Zylinder 12 und dem Zylinderdeckel 15 die Zylinder-Kolben-Einheit 10 auszubilden. Der Verstellkolben 9 ist in Fig. 1 in einer Mittelstellung dargestellt, in der der Verstellkolben 9 den Zylinder 12 in zwei Druckräume 13 und 14 unterteilt. Die Kolbenstange 8 erstreckt sich von dem Verstellkolben 9 durch den oberen Druckraum 14 und den Zylinderdeckel 15 hindurch, der das Gehäuse 11 und den Zylinder 12 nach oben hin begrenzt. An dem Zylinderdeckel 15 ist eine Stangendichtung 16 vorgesehen, die die Kolbenstange 8 umgibt und den oberen Druckraum 14 gegenüber der Umgebung abdichtet. Die beiden auf dem Verstellkolben 9 angeordneten Kolbendichtungen 17, 18 dichten den Verstellkolben 9 gegenüber dem Zylinder 12 und damit auch die Druckräume 13, 14 zueinander ab. Die Unterseite 19 des Zylinderdeckels 15 bildet einen oberen Anschlag aus, an dem der Verstellkolben 9 in der oberen Stellung, der langen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1, anliegt, während in der unteren Stellung (Kurzstellung) der längenverstellbaren Pleuelstange 1 der Verstellkolben 9 an dem vom Zylinderboden 20 ausgebildeten unteren Anschlag anliegt.The upper connecting rod part 3 is telescopically guided in the lower connecting rod part 2 via the adjusting piston 9 in order to adjust the distance between the piston pin of the reciprocating piston accommodated in the small connecting rod eye 7 and the crankshaft of the piston engine accommodated in the large connecting rod eye 4, so as to do so Adjust the compression ratio of the piston engine to the respective operating state. This makes it possible to operate the piston engine in the partial load range with a higher compression ratio than under the full load range, thus increasing the efficiency of the engine. In the housing 11 of the lower connecting rod part 2, a cylinder 12 is formed in the upper region, which is introduced as a cylinder bore or cylinder sleeve into the housing 11 of the lower connecting rod part 2. In the cylinder 12, the adjusting piston of the upper connecting rod part 3 is arranged to be movable in the longitudinal direction A of the connecting rod 1 in order to form the cylinder-piston unit 10 together with the cylinder 12 and the cylinder cover 15. The adjusting piston 9 is shown in FIG. 1 in a central position, in which the adjusting piston 9 divides the cylinder 12 into two pressure chambers 13 and 14. The piston rod 8 extends from the adjusting piston 9 through the upper pressure chamber 14 and the cylinder cover 15, which delimits the housing 11 and the cylinder 12 upwards. A rod seal 16 is provided on the cylinder cover 15, which surrounds the piston rod 8 and seals the upper pressure chamber 14 from the surroundings. The two piston seals 17, 18 arranged on the adjusting piston 9 seal the adjusting piston 9 from the cylinder 12 and thus also the pressure chambers 13, 14 from one another. The underside 19 of the cylinder cover 15 forms an upper stop, against which the adjusting piston 9 rests in the upper position, the long position of the length-adjustable connecting rod 1, while in the lower position (short position) of the length-adjustable connecting rod 1, the adjusting piston 9 on the Cylinder base 20 trained lower stop abuts.

[0031] Im Folgenden wird anhand der in Fig. 3 dargestellten hydraulischen Verschaltung die hydraulische Steuereinrichtung 21 zur Versorgung der von der Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstelleinrichtung näher erläutert. Die beiden Druckräume 13, 14 sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen 22, 23 und separate Rückschlagventile 24, 25 sowie einem gemeinsamen Ölversorgungskanal 26, der in dem großen Pleuelauge 4 mündet, mit dem Motorölkreislauf des Kolbenmotors verbunden. Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Position, befindet sich im oberen Druckraum 14 kein Motoröl, während der untere Druckraum 13 hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den mechanischen Kontakt des Verstellkolbens 9 mit der Unterseite 19 des Zylinderdeckels 15 aufgenommen. Die Länge der Pleuelstange 1 verändert sich dadurch nicht. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum 13 übertragen. Da das dem unteren Druckraum 13 zugeordnete Rückschlagventil 25 ein Ausströmen des Motoröls verhindert, steigt der Druck des Motoröls stark an und verhindert eine Änderung der Pleuellänge. Dadurch ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch gesperrt. In der Kurzstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum 13 ist vollständig leer und eine Druckkraft wird durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens 9 am Zylinderboden 20 aufgenommen, während der obere Druckraum 14 mit Motoröl gefüllt ist, so dass eine Zugkraft auf die längenverstellbare Pleuelstange 1 einen Druckanstieg im oberen Druckraum 14 verursacht und damit eine hydraulische Sperrung bewirkt.In the following, the hydraulic control device 21 for supplying the adjusting device formed by the cylinder-piston unit 10 is explained in more detail with reference to the hydraulic circuit shown in FIG. 3. The two pressure chambers 13, 14 are each connected to the engine oil circuit of the piston engine via separate hydraulic medium lines 22, 23 and separate check valves 24, 25 and a common oil supply channel 26 which opens into the large connecting rod eye 4. If the length-adjustable connecting rod 1 is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber 14, while the lower pressure chamber 13 is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod 1 is alternately subjected to tension and pressure due to the mass and gas forces. In the long position, the tensile force is absorbed by the mechanical contact of the adjusting piston 9 with the underside 19 of the cylinder cover 15. The length of the connecting rod 1 does not change. An acting pressure force is transmitted via the piston surface to the lower pressure chamber 13 filled with engine oil. Since the check valve 25 assigned to the lower pressure chamber 13 prevents the engine oil from flowing out, the pressure of the engine oil rises sharply and prevents a change in the connecting rod length. As a result, the length-adjustable connecting rod 1 is hydraulically locked in this direction of movement. In the short position of the length-adjustable connecting rod 1, the situation reverses. The lower pressure chamber 13 is completely empty and a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston 9 on the cylinder base 20, while the upper pressure chamber 14 is filled with engine oil, so that a pulling force on the length-adjustable connecting rod 1 causes a pressure increase in the upper pressure chamber 14 and so that hydraulic locking causes.

[0032] Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig verstellt werden, indem einer der beiden Druckräume 13, 14 entleert wird und der jeweilsThe connecting rod length of the length-adjustable connecting rod 1 shown here can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers 13, 14 and each

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AT 521 256 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt andere Druckraum 13, 14 mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird von der hydraulischen Steuereinrichtung 21 jeweils eines der Rückschlagventile 24, 25 überbrückt, so dass das Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum 13, 14 abfließen kann. Das jeweilige Rückschlagventil 24, 25 verliert so seine Wirkung. Dazu umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21 ein Steuerventil 34, das hier als ein 4/2-Wegeventil 27, dargestellt ist, dessen beiden schaltbaren Anschlüsse 30 jeweils über eine Drossel 28, 29 mit einer der Hydraulikmittelleitungen 22, 23 und darüber hinaus mit einem der Druckräume 13, 14 verbunden sind. Dabei wird das 4/2-Wegeventil 27 über den Druck des Motoröls betätigt, der dem 4/2-Wegeventil 27 über eine mit dem Ölversorgungskanal 26 verbundene Steuerdruckleitung 31 zugeführt wird. Die Rückstellung des 4/2-Wegeventils 27 erfolgt durch eine Rückstellfeder 39. Der mit dem oberen Druckraum 14 verbundene Anschluss 30 des 4/2-Wegeventils 27 (erstes Ablassventil 41) ist mit dem Ölversorgungskanal 26 der hydraulischen Steuereinrichtung 21 verbunden, so dass das aus dem oberen Druckraum 14 abgeführte Motoröl über den Ölversorgungskanal 26 direkt zur Befüllung des unteren Druckraums 13 verwendet werden kann. In dieser in Fig. 3 dargestellten Vorzugslage des 4/2-Wegeventils 27 ist somit das erste Ablassventil 41 geöffnet. Der mit dem unteren Druckraum 13 gekoppelte Anschluss 30 des 4/2-Wegeventils 27 (zweites Ablassventil 42) ist in der in Fig. 3 gezeigten Darstellung der Hydraulikmittelschaltung gesperrt, so dass Motoröl über das Rückschlagventil 25 in den hydraulisch gesperrten unteren Druckraum 13 einströmt und den Druckraum 13 befüllt. In der geöffneten Stellung des zweiten Ablassventils 42 ist der mit dem unteren Druckraum 13 gekoppelte Anschluss 30 des 4/2-Wegeventils 27 mit einem überdrucklosen Abflusskanal 32 verbunden, über den das aus dem unteren Druckraum 13 abgeführte Motoröl direkt an die Umgebung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 abgeführt wird.AT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian patent office other pressure room 13, 14 is filled with engine oil. For this purpose, one of the check valves 24, 25 is bridged by the hydraulic control device 21, so that the engine oil can flow out of the previously filled pressure chamber 13, 14. The respective check valve 24, 25 loses its effect. For this purpose, the hydraulic control device 21 comprises a control valve 34, which is shown here as a 4/2-way valve 27, the two switchable connections 30 of which are each connected via a throttle 28, 29 to one of the hydraulic medium lines 22, 23 and also to one of the pressure chambers 13, 14 are connected. The 4/2-way valve 27 is actuated by the pressure of the engine oil, which is supplied to the 4/2-way valve 27 via a control pressure line 31 connected to the oil supply channel 26. The 4/2-way valve 27 is reset by a return spring 39. The connection 30 of the 4/2-way valve 27 (first drain valve 41) connected to the upper pressure chamber 14 is connected to the oil supply channel 26 of the hydraulic control device 21, so that Engine oil discharged from the upper pressure chamber 14 can be used directly via the oil supply channel 26 to fill the lower pressure chamber 13. In this preferred position of the 4/2-way valve 27 shown in FIG. 3, the first drain valve 41 is thus opened. The connection 30 of the 4/2-way valve 27 (second drain valve 42) coupled to the lower pressure chamber 13 is blocked in the illustration of the hydraulic fluid circuit shown in FIG. 3, so that engine oil flows into the hydraulically blocked lower pressure chamber 13 via the check valve 25 and filled the pressure chamber 13. In the open position of the second drain valve 42, the connection 30 of the 4/2-way valve 27 coupled to the lower pressure chamber 13 is connected to a non-pressurized drain channel 32, via which the engine oil discharged from the lower pressure chamber 13 directly to the surroundings of the length-adjustable connecting rod 1 is dissipated.

[0033] Bei dem 4/2-Wegeventil 27 in Fig. 3 ist jeweils einer der schaltbaren Anschlüsse 30 geöffnet, so dass der zugehörige Druckraum 13, 14 geleert ist, während der andere Anschluss 30 geschlossen ist und den zugehörigen Druckraum 13, 14 hydraulisch sperrt. Bei einer Veränderung der Schaltstellung des 4/2-Wegeventils 27 durch das Anlegen eines höheren Steuerdrucks über die mit dem Ölversorgungskanal 26 verbundenen Steuerdruckleitung 31 oder durch eine Rückstellung des 4/2-Wegeventils 27 mittels der Rückstellfeder 39 bei einem abnehmenden Steuerdruck, wird der bisher geöffnete Anschluss 30 geschlossen und der bisher geschlossene Anschluss 30 geöffnet. Infolge dessen strömt bei einer zuvor langen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 aus dem bisher mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum 13 das unter hohem Druck stehende Motoröl über die Hydraulikmittelleitung 23 sowie die zugehörige Drossel 29 durch den geöffneten Anschluss 30 des 4/2-Wegeventils 27 und den Abflusskanal 32 an die Umgebung der längenverstellbaren Pleuelstange 1. Bei einer anfänglichen kurzen Stellung der Pleuelstange 1 strömt aus dem bisher mit Motoröl gefüllten oberen Druckraum 14 das unter Druck stehende Motoröl über die Hydraulikmittelleitung 22, die zugehörige Drossel 28 und den geöffneten Anschluss 30 des 4/2-Wegeventils 27 in den Ölversorgungskanal 26, siehe Fig. 3. Da gleichzeitig mit dem Entleeren des oberen Druckraums 14 der untere Druckraum 13 über den Ölversorgungskanal 26, das Rückschlagventil 25 und die Hydraulikmittelleitung 23 mit Motoröl befüllt wird, strömt der größte Teil des abgeführten Motoröls direkt in den unteren Druckraum 13.In the 4/2-way valve 27 in Fig. 3, one of the switchable connections 30 is opened, so that the associated pressure chamber 13, 14 is emptied, while the other connection 30 is closed and the associated pressure chamber 13, 14 hydraulically locks. If the switching position of the 4/2-way valve 27 is changed by applying a higher control pressure via the control pressure line 31 connected to the oil supply channel 26 or by resetting the 4/2-way valve 27 by means of the return spring 39 when the control pressure decreases, this will be the case so far opened connection 30 closed and the previously closed connection 30 opened. As a result, in a previously long position of the length-adjustable connecting rod 1, the high-pressure engine oil flows from the lower pressure chamber 13 previously filled with engine oil via the hydraulic medium line 23 and the associated throttle 29 through the opened connection 30 of the 4/2-way valve 27 and the Drain channel 32 to the surroundings of the length-adjustable connecting rod 1. When the connecting rod 1 is initially in a short position, the pressurized engine oil flows from the upper pressure chamber 14, which was previously filled with engine oil, via the hydraulic medium line 22, the associated throttle 28 and the opened connection 30 of FIG. 2-way valve 27 into the oil supply channel 26, see FIG. 3. Since the lower pressure chamber 13 is simultaneously filled with engine oil via the oil supply channel 26, the check valve 25 and the hydraulic medium line 23 when the upper pressure chamber 14 is emptied, the majority of the discharged flows Motor oil directly in the u lower pressure chamber 13.

[0034] Während der Längenänderung der Pleuelstange 1 durch den Schaltvorgang der hydraulischen Steuereinrichtung 21 entsteht durch die in einem Kolbenmotor während der Hubbewegung der Pleuelstange 1 wirkenden Massen- und Gaskräfte in dem bisher leeren Druckraum 13, 14 eine Sogwirkung, durch die sich das zugehörige Rückschlagventil 24, 25 öffnet, so dass sich der bisher leere Druckraum 13, 14 mit Motoröl füllt. Mit zunehmender Entleerung des bisher gefüllten Druckraums 13, 14 über den geöffneten Anschluss 30, wird dem anderen Druckraum 13, 14 zunehmend Motoröl zugeführt, wodurch sich die Länge der Pleuelstange 1 ändert. Je nach Ausgestaltung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 sowie der hydraulischen Steuereinrichtung 21 und dem Betriebszustand des Kolbenmotors können mehrere Hübe der Pleuelstange 1 erforderlich sein, bis der von der hydraulischen Steuereinrichtung 21 gesperrte Druckraum 13, 14 vollständig mit Motoröl gefüllt ist sowie der andere geöffnete Druckraum 13, 14 vollständig geleert ist und so die maximal mögliche Längenänderung der Pleuelstange 1 erreicht wird.During the change in length of the connecting rod 1 by the switching process of the hydraulic control device 21 arises from the mass and gas forces acting in a piston engine during the lifting movement of the connecting rod 1 in the previously empty pressure chamber 13, 14, a suction effect through which the associated check valve 24, 25 opens so that the previously empty pressure chamber 13, 14 fills with engine oil. With increasing emptying of the previously filled pressure chamber 13, 14 via the opened connection 30, engine oil is increasingly supplied to the other pressure chamber 13, 14, as a result of which the length of the connecting rod 1 changes. Depending on the design of the length-adjustable connecting rod 1 and the hydraulic control device 21 and the operating state of the piston engine, several strokes of the connecting rod 1 may be required until the pressure chamber 13, 14 blocked by the hydraulic control device 21 is completely filled with engine oil and the other open pressure chamber 13, 14 is completely emptied and the maximum possible change in length of the connecting rod 1 is achieved.

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AT 521 256 B1 2019-12-15 österreichisches patentamt [0035] Die in Fig. 1 gezeigte hydraulische Steuereinrichtung 21 weist ein als einfaches Schieberventil ausgebildetes hydraulisches Steuerventil 34 auf mit einem zylindrischen Steuerschieber 35, der in einem Steuerzylinder 36 verschiebbar ist.AT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian Patent Office The hydraulic control device 21 shown in FIG. 1 has a hydraulic control valve 34 designed as a simple slide valve with a cylindrical control slide 35 which is displaceable in a control cylinder 36.

[0036] In Fig. 1 und Fig. 2 ist die Bewegungsachse des Steuerschiebers 35 im Wesentlichen normal zur Längsrichtung A der Pleuelstange 1 und normal zur Längsachse der (nicht dargestellten) Kurbelwelle verlaufend dargestellt. Demnach bewegt sich der Steuerschieber 35 in einer Ebene, die durch die Längsrichtung A der Pleuelstange 1 und normal auf die Längsachse der Kurbelwelle verläuft, im Wesentlichen also in der Blattebene der Fig. 1 und Fig. 2 liegt. Es wird darauf hingewiesen, dass auch dazu unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Steuerschiebers 35 möglich sind, also z.B. in der beschriebenen Ebene, aber unter einem schrägen Winkel zur Längsachse A der Pleuelstange, in einer Richtung parallel zur Längsachse der Kurbelwelle oder schräg zur Längsachse der Kurbelwelle und/oder zur Längsachse A der Pleuelstange 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Richtungen in den Figuren nicht dargestellt.In Fig. 1 and Fig. 2, the axis of movement of the control slide 35 is shown extending substantially normal to the longitudinal direction A of the connecting rod 1 and normal to the longitudinal axis of the (not shown) crankshaft. Accordingly, the control slide 35 moves in a plane that runs through the longitudinal direction A of the connecting rod 1 and normal to the longitudinal axis of the crankshaft, that is to say essentially lies in the leaf plane of FIGS. 1 and 2. It is pointed out that different directions of movement of the control slide 35 are also possible, e.g. in the plane described, but at an oblique angle to the longitudinal axis A of the connecting rod, in a direction parallel to the longitudinal axis of the crankshaft or obliquely to the longitudinal axis A of the connecting rod 1. For reasons of clarity, these directions are in the figures not shown.

[0037] Der Steuerschieber 35 weist einen mittig angeordneten Steuerkolben 37 auf, der zusammen mit dem Steuerzylinder 36 einen von der Steuerdruckleitung 31 versorgten Steuerdruckraum 38 ausbildet. Auf der dem Steuerdruckraum 38 abgewandten Seite des Steuerkolbens 37 ist in einem drainierten Niederdruckraum 33 eine Rückstellfeder 39 angeordnet, die bei einem abnehmenden Druck des Hydraulikmittels in dem Steuerdruckraum 38 den Steuerkolben 37 in seine unbelastete Ausgangsstellung zurückstellt. In Richtung der Steuerschieberachse des Steuerschiebers 35 stehen stirnseitig am Steuerkolben 37 zwei Steuerstößel 40 vor, die auf zwei koaxial zur Steuerschieberachse angeordnete Ablassventile 41, 42 wirken. Dabei sind die Steuerstößel 40 so ausgebildet, dass je nach Stellung des Steuerkolbens 37 ein (erstes) Ablassventil 41 geöffnet ist, während das gegenüberliegende (zweite) Ablassventil 42 geschlossen ist. Bei einem im Steuerdruckraum 38 anliegenden hohen hydraulischen Steuerdruck wird der Steuerkolben 37 gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 39 in Richtung des zweiten Ablassventils 42 geschoben. Dabei drückt der Steuerstößel 40 den federvorgespannten kugelförmigen Ventilkörper 43 aus einem Ventilsitz 44. Dadurch strömt das Hydraulikmittel aus dem unteren Druckraum 13 über die Hydraulikmittelleitung 23 in das geöffnete Ablassventil 42 und von dort über den überdrucklosen Abflusskanal 32 direkt an die Umgebung der längenverstellbaren Pleuelstange 1. Bei einem niedrigen Steuerdruck im Steuerdruckraum 38 wird der Steuerkolben 37 von der Rückstellfeder 39 in Richtung des ersten Ablassventils 41 gedrückt, so dass sich das zweite Ablassventil 42 wieder schließt. Der in Richtung des ersten Ablassventils 41 vorstehende Steuerstößel 40 drückt anschließend in dem ersten Ablassventil 41 den Ventilkörper 43 aus dem Ventilsitz 44, so dass das im oberen Druckraum 14 befindliche Motoröl über die Hydraulikmittelleitung 22 in das Ablassventil 41 und von dort in den Ölversorgungskanal 26 strömt. Da sich gleichzeitig der untere Druckraum 13, über die in Fig. 1 angedeutete Verbindung des Ölversorgungskanals 26 und das Rückschlagventil 24 der hydraulischen Steuereinrichtung 21 wieder mit Motoröl füllt, strömt Motoröl aus dem oberen Druckraum 14 über den Ölversorgungskanal 26 direkt in den unteren Druckraum 13. Wie in Fig. 3 gezeigt, können die Anschlüsse 30 der Hydraulikmittelleitungen 22, 23 an den Ablassventilen 41, 42 gedrosselt sein, um ein zu schnelles, unkontrolliertes Ausströmen des Motoröls aus den Druckräumen 13, 14 zu vermeiden.The control slide 35 has a centrally arranged control piston 37 which, together with the control cylinder 36, forms a control pressure chamber 38 supplied by the control pressure line 31. On the side of the control piston 37 facing away from the control pressure chamber 38, a return spring 39 is arranged in a drained low-pressure chamber 33, which returns the control piston 37 to its unloaded starting position when the pressure of the hydraulic medium in the control pressure chamber 38 decreases. In the direction of the control spool axis of the control spool 35, two control tappets 40 protrude at the end of the control piston 37, which act on two drain valves 41, 42 arranged coaxially to the control spool axis. The control plungers 40 are designed such that, depending on the position of the control piston 37, a (first) drain valve 41 is open, while the opposite (second) drain valve 42 is closed. When the hydraulic control pressure in the control pressure chamber 38 is high, the control piston 37 is pushed against the biasing force of the return spring 39 in the direction of the second drain valve 42. The control plunger 40 presses the spring-loaded spherical valve body 43 out of a valve seat 44. As a result, the hydraulic medium flows from the lower pressure chamber 13 via the hydraulic medium line 23 into the opened drain valve 42 and from there via the pressureless discharge channel 32 directly to the surroundings of the length-adjustable connecting rod 1. At a low control pressure in the control pressure chamber 38, the control piston 37 is pressed by the return spring 39 in the direction of the first drain valve 41, so that the second drain valve 42 closes again. The control tappet 40 protruding in the direction of the first drain valve 41 then presses the valve body 43 out of the valve seat 44 in the first drain valve 41, so that the engine oil located in the upper pressure chamber 14 flows through the hydraulic medium line 22 into the drain valve 41 and from there into the oil supply channel 26 , Since at the same time the lower pressure chamber 13 fills with engine oil again via the connection of the oil supply channel 26 and the check valve 24 of the hydraulic control device 21 indicated in FIG. 1, engine oil flows from the upper pressure chamber 14 via the oil supply channel 26 directly into the lower pressure chamber 13. As shown in FIG. 3, the connections 30 of the hydraulic medium lines 22, 23 to the drain valves 41, 42 can be throttled in order to prevent the engine oil from flowing out of the pressure chambers 13, 14 too quickly and in an uncontrolled manner.

[0038] In Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine längenverstellbare Pleuelstange 1 mit einer anderen Variante des Steuerventils 34 gezeigt. Dabei ist der Aufbau des eigentlichen Steuerventils 34 sehr ähnlich zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, weshalb hier nicht im Detail darauf eingegangen wird. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Ablassventile 41, 42 nicht koaxial zur Steuerschieberachse angeordnet, sondern senkrecht dazu. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird hier der kugelförmige Ventilkörper 43 des ersten Ablassventils 41 von dem in Richtung des ersten Ablassventils 41 vorstehenden Steuerstößel 40 aus dem Ventilsitz 44 gedrückt. Durch dieses geöffnete Ablassventil 41 strömt das Motoröl aus dem oberen Druckraum 14 über die Hydraulikmittelleitung 22 und durch das Ablassventil 41 in den Ölversorgungskanal 26. Durch die radiale Anordnung der beiden Ablassventile 41, 42 kann in dieser2 shows a section through a length-adjustable connecting rod 1 with another variant of the control valve 34. The structure of the actual control valve 34 is very similar to the embodiment shown in FIG. 1, which is why it will not be discussed in detail here. In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, the drain valves 41, 42 are not arranged coaxially to the spool axis, but perpendicular to it. As shown in FIG. 2, the spherical valve body 43 of the first drain valve 41 is pressed out of the valve seat 44 by the control tappet 40 projecting in the direction of the first drain valve 41. Through this opened drain valve 41, the engine oil flows from the upper pressure chamber 14 via the hydraulic medium line 22 and through the drain valve 41 into the oil supply channel 26. Due to the radial arrangement of the two drain valves 41, 42, this can

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Ausführungsform der dem zweiten Ablassventil 42 zugeordnete Abflusskanal 32 in Richtung der Steuerschieberachse verlaufen und entsprechend kurz und unverwinkelt sein. Bei einem zunehmenden hydraulischen Steuerdruck in dem Steuerdruckraum 38 des Steuerventils 34, der auch hier wieder über die Steuerdruckleitung 31 aus dem mit dem großen Pleuelauge 4 verbundenen Ölversorgungskanal 26 mit Motoröl versorgt wird, drückt das Motoröl den Steuerkolben 37 gegen die Vorspannung der Rückstellfeder 39 in Richtung des zweiten Ablassventil 42, so dass sich das erste Ablassventil 41 wieder schließt und der in Richtung des zweiten Ablassventils 42 vorstehende Steuerstößel 40 das zweite Ablassventil 42 öffnet. Dabei drückt das angefaste Ende des Steuerstößels 40 den kugelförmigen Ventilkörper 43 aus seinem Ventilsitz 44 in das zweite Ablassventil 42 hinein und öffnet den unteren Druckraum 13, so dass das Motoröl aus dem unteren Druckraum 13 über die Hydraulikmittelleitung 23, das zweite Ablassventil 42 und den koaxial zur Steuerschieberachse verlaufenden überdruckfreien Abflusskanal 32 an die Umgebung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 strömt.Embodiment of the discharge channel 32 assigned to the second drain valve 42 extend in the direction of the control slide axis and are correspondingly short and not angled. With an increasing hydraulic control pressure in the control pressure chamber 38 of the control valve 34, which is again supplied with engine oil via the control pressure line 31 from the oil supply channel 26 connected to the large connecting rod eye 4, the engine oil presses the control piston 37 against the bias of the return spring 39 in the direction of the second drain valve 42, so that the first drain valve 41 closes again and the control tappet 40 protruding in the direction of the second drain valve 42 opens the second drain valve 42. The chamfered end of the control tappet 40 presses the spherical valve body 43 from its valve seat 44 into the second drain valve 42 and opens the lower pressure chamber 13, so that the engine oil from the lower pressure chamber 13 via the hydraulic medium line 23, the second drain valve 42 and the coaxial to the spool axis extending overpressure-free drainage channel 32 flows to the surroundings of the length-adjustable connecting rod 1.

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BEZUGSZEICHENLISTE längenverstellbare Pleuelstange unteres Pleuelteil oberes PleuelteilREFERENCE SIGN LIST length-adjustable connecting rod lower connecting rod part upper connecting rod part

Pleuelaugeconnecting rod

Lagerschalebearing shell

Pleuelkopfsmall end

Pleuelaugeconnecting rod

Kolbenstangepiston rod

Verstellkolbenadjusting piston

Zylinder-Kolben-EinheitCylinder-piston unit

Gehäusecasing

Zylindercylinder

Druckraumpressure chamber

Zylinderdeckelcylinder cover

Stangendichtungrod seal

Kolbendichtungpiston seal

Unterseitebottom

Zylinderboden hydraulische SteuereinrichtungCylinder bottom hydraulic control device

HydraulikmittelleitungHydraulic medium line

Rückschlagventilcheck valve

ÖlversorgungskanalOil supply channel

4/2-Wegeventil4/2-way valve

Drosselthrottle

Anschlüsseconnections

SteuerdruckleitungControl pressure line

Abflusskanalspillway

NiederdruckraumLow-pressure chamber

Schieberventilspool valve

Steuerschieberspool

10/1610/16

Steuerzylindercontrol cylinder

Steuerkolbenspool

SteuerdruckraumControl pressure chamber

RückstellfederReturn spring

Steuerstößelcontrol tappet

Ablassventildrain valve

Ventilkörpervalve body

Ventilsitzvalve seat

A Längsrichtung /16A Longitudinal direction / 16

Patentansprücheclaims

Claims

1. Length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine, the connecting rod (1) having a first connecting rod eye (7) for receiving a piston pin and a second connecting rod eye (4) for receiving a crankshaft pin, the distance between the piston pin and the crankshaft pin in The longitudinal direction (A) of the connecting rod (1) can be adjusted by means of a hydraulic control device (21) with a hydraulic control valve (34) and the hydraulic control valve (34) is a control cylinder (36), which can be displaceably guided in the control cylinder (36) and can be pressurized Control spool (35) and two drain valves (41, 42) which can be actuated by the control spool (35), characterized in that a first drain valve (41) is connected to an oil supply channel (26), around the hydraulic medium flowing out of a first pressure chamber (14) to fill a second pressure chamber (13) and to provide a second drain valve (42) with a non-pressurized drain channel (32) is connected in order to discharge the hydraulic medium flowing out of the second pressure chamber (13) of the length-adjustable connecting rod (1) into the environment.

2. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 1, characterized in that the two drain valves (41, 42) can be actuated alternately by the control slide (35).

3. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic control valve (34) has a return spring (39) to hold the control slide (35) in a first starting position or to reset to the first starting position, wherein the return spring (39) is preferably arranged around the control slide (35).

4. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control slide (35) has a centrally arranged control piston (37), the two drain valves (41, 42) on both sides of the in the direction of one Control spool axis movable control piston (37) are arranged.

5. Adjustable connecting rod (1) according to claim 4, characterized in that the two drain valves (41, 42) are arranged coaxially to the spool axis and / or that the two drain valves (41, 42) are inclined to the spool axis, preferably perpendicular to the spool axis ,

6. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control slide (35) has a control piston (37) which is arranged at a first end of the control slide (35) and one at a second end of the Control spool (35) arranged switching contour, the two drain valves (41,42) can be actuated alternately by means of the switching contour.

7. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that two connecting rod parts (2, 3) are provided, the first connecting rod part (3), the first connecting rod eye (7) and the second connecting rod part (2) has second connecting rod eye (4) and the first connecting rod part (3) for adjusting the distance between the piston pin and the crankshaft journal relative to the second connecting rod part (2) in the longitudinal direction (A) of the connecting rod (1) is movable, preferably telescopically.

8. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 7, characterized in that at least one with the hydraulic control device (21) hydraulically connected cylinder-piston unit (10) is provided to the first connecting rod part (3) relative to the second connecting rod part (2 ) to move, the first connecting rod part (3) being connected to an adjusting piston (9) of the cylinder-piston unit (10) and the second connecting rod part (2) having a cylinder bore (12) of the cylinder-piston unit (10) ,

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AT 521 256 B1 2019-12-15 Austrian patent office

9. Use of a length-adjustable connecting rod (1) with a hydraulic control valve (34) in a piston engine, the hydraulic control valve (34) of the control device (21) having a control cylinder (36), one displaceably guided in the control cylinder (36), with pressure Actuating slide valve (35) and at least two drain valves (41, 42), a first drain valve (41) being connected to an oil supply channel (26) in order to fill the hydraulic medium flowing out of a first pressure chamber (14) in order to fill a second pressure chamber (13 ), and a second drain valve (42) is connected to a non-pressurized drain channel (32) in order to discharge the hydraulic fluid flowing out of the second pressure chamber (13) of the length-adjustable connecting rod (1) to the environment.

10. Piston engine with at least one engine cylinder, a reciprocating piston moving in the engine cylinder and at least one adjustable compression ratio in the engine cylinder, and with a length-adjustable connecting rod (1) connected to the reciprocating piston according to one of claims 1 to 8.