AT521676B1 - Längenverstellbare Pleuelstange mit mechanisch betätigbarem Ventil - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor, wobei der Abstand zwischen Kolbenbolzen und Kurbelwellenzapfen in Längsrichtung mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung (21) einstellbar ist. Die hydraulische Verstelleinrichtung (21) weist mindestens ein mittels externem Aktuator mechanisch betätigbares Ventil (26, 27) auf mit einem mittels eines Ventilstößels (37) betätigbarem Ventilkörper (32) und einem Druckknopf (39), wobei zwischen Druckknopf (39) und Ventilstößel (37) ein Federelement (38) angeordnet ist, das eine Betätigungskraft von Druckknopf (39) auf Ventilstößel (37) übertragt. Dabei ist der Druckknopf (39) hohlzylindrisch ausgeführt und der Ventilstößel (37) zumindest teilweise in Längsrichtung des Ablassventils (26, 27) bewegbar in dem Druckknopf (39) angeordnet, wobei das Federelement (38) und ein rückseitiger Flansch (42) des Ventilstößels (37) an einem einfachen Sicherungsring (43) in dem hohlzylindrischen Druckknopf (39) angeordnet und vorgespannt sind. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen längenverstellbaren Pleuelstange (1) und einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange (1).

Description

Beschreibung

LÄNGENVERSTELLBARE PLEUELSTANGE MIT MECHANISCH BETÄTIGBAREM VENTIL [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 Kubelwellenzapfens aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen in Längsrichtung der Pleuelstange mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung einstellbar ist und die hydraulische Verstelleinrichtung mindestens ein mittels eines externen Aktuators mechanisch betätigbares Ventil aufweist, wobei das mindestens eine mechanisch betätigbare Ablassventil einen Ventilkörper, der mittels eines Ventilstößels betätigbar ist, und einen mittels des externen Aktuators betätigbaren Druckknopf aufweist, wobei zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel ein Federelement angeordnet ist, über das eine Betätigungskraft von dem Druckknopf auf den Ventilstößel übertragbar ist. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen längenverstellbaren Pleuelstange und einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange.

[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.

[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.

[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 eine Verstelleinrichtung mit zwei Zylinder-Kolben-Einheiten und einem mittels einer externen Schaltwippe mechanisch betätigbaren Umschaltventil längenverstellt und in seiner Position fixiert wird.

[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 hydraulische Verstelleinrichtung wird mittels einer öldruckabhängigen Steuereinheit mit Motoröl versorgt, um die Länge der Pleuelstange zu verstellen.

[0006] Eine weitere teleskopartig längenverstellbare Pleuelstange mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung beschreibt die WO 2015/055582 A2, wobei der im ersten Pleuelteil vorgese /17

AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt hene Verstellkolben den Zylinder in zwei Druckräume unterteilt, die von einer hydraulischen Steuereinrichtung mit Motoröl versorgt werden. Die beiden Druckräume dieser Zylinder-KolbenEinheit werden über Rückschlagventile mit Motoröl versorgt, wobei sich jeweils nur in einer Druckkammer unter Druck stehendes Motoröl befindet. Ist die längenverstellbare Pleuelstange in der langen Position, befindet sich in der oberen Druckkammer kein Motoröl, während die untere Druckkammer 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, während eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf die motorölgefüllte untere Druckkammer übertragen wird. 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. In der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange drehen sich die Verhältnisse in der ZylinderKolben-Einheit um. Die untere Druckkammer ist leer, während die obere Druckkammer 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.

[0007] Um die Pleuellänge dieser längenverstellbaren Pleuelstange zu verstellen, wird die mit Motoröl gefüllte Druckkammer entleert, indem jeweils das zugehörige Rückschlagventile im Zulaufkanal von einem entsprechenden Rücklaufkanal überbrückt wird. Durch diese Rücklaufkanäle strömt Motoröl zwischen der Druckkammer und der Versorgung mit Motoröl, wodurch das jeweilige Rückschlagventil seine Wirkung verliert. Die beiden Rücklaufkanäle werden üblicherweise durch eine hydraulische Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen, wobei immer genau ein Rücklaufkanal offen und der andere geschlossen ist. Die hydraulische Steuereinrichtung 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. Die aktive Verstellung der Pleuellänge erfolgt dann durch gezieltes Entleeren der mit Motoröl gefüllten Druckkammer unter Ausnutzung der an der Pleuelstange wirkenden Massen- und Gaskräfte, wobei die andere Druckkammer gleichzeitig über das zugehörige Rückschlagventil mit Motoröl versorgt und hydraulisch gesperrt ist.

[0008] EP 3 085 921 A1 offenbart ein Umschaltventil zum Steuern eines Hydraulikflüssigkeitsstroms, insbesondere zur Verwendung in einem längenverstellbaren Pleuel. Ein weiteres hydraulisches Stellglied für einen Verbrennungsmotor mit variablem Verdichtungsverhältnis und variablem Hubraum ist in DE 60 2004 000 901 T2 beschrieben.

[0009] Die Versorgung einer hydraulischen Steuereinrichtung zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle erfordert neben geringen Toleranzen für die unterschiedlichen Bauteile und hochwirksamen Dichtungen zur Abgrenzung der verschiedenen Druckbereiche auch eine Versorgung des Steuerventils mit dem unter Druck stehenden Motoröl über entsprechende Hydraulikmittelkanäle in der Pleuelstange. Neben der mechanischen Schwächung der Pleuelstange können gerade die Zulauf- und Ablaufkanäle der Steuereinrichtung durch Verschmutzungen des Motoröls verstopfen und zu einer Fehlfunktion der hydraulischen Steuereinrichtung führen.

[0010] Eine längenverstellbare Pleuelstange mit einer Schalteinrichtung zum hydraulischen Steuern der Länge der Pleuelstange, die über eine von außerhalb der Pleuelstange betätigbare Stelleinrichtung mechanisch schaltbar ist, wird in der WO 2017/207671 A1 beschrieben.

[0011] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Konstruktion und Funktion einer gattungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange zu verbessern.

[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckknopf hohlzylindrisch ausgeführt und der Ventilstößel zumindest teilweise in Längsrichtung des Ablassventils bewegbar in dem Druckknopf angeordnet und mittels dem Federelement gegenüber dem Druckknopf vorgespannt ist, wobei das Federelement und ein rückseitiger Flansch des Ventilstößels an einem einfachen Sicherungsring in dem hohlzylindrischen Druckknopf angeordnet

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt und vorgespannt sind. Mit anderen Worten ist der Ventilstößel in Längsrichtung des Ablassventils bewegbar und zumindest teilweise, also zumindest über einen Teil seiner Längserstreckung, in dem Druckknopf angeordnet. Insbesondere ist der Ventilstößel in einer Ruheposition, in der keine Einwirkung durch den externen Aktuator auf den Druckknopf erfolgt, gegenüber dem Druckknopf vorgespannt. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen relativ einfachen Aufbau des Ablassventils sowie eine einfache Anordnung und Sicherung des Federelements zwischen dem Ventilstößel und dem Druckknopf. In einem zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildeten Druckknopf kann der Ventilstößel mit einfachen Sicherungselementen, z. B. Federriemen, gesichert werden und die Druckfeder in vorgespannter Form zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel angeordnet werden.

[0013] Ein solches Ablassventil ermöglicht eine mechanische Aktuierung einer längenverstellbaren Pleuelstange, sodass auf eine genaue Einstellung unterschiedlicher Drücke in der Motorölversorgung der Pleuelstange verzichtet und das Risiko von Fehlfunktionen in der hydraulischen Steuereinrichtung reduziert werden kann. Dabei steht der Druckknopf des Ablassventils mit einem entsprechenden externen Aktuator in Interaktion, beispielsweise einer Schaltwippe oder -kulisse, die auf einen vorstehenden Druckknopf wirkt, um das Ablassventil zu steuern. Vorstehend bedeutet hier, dass der Druckknopf über die Außenkontur der Pleuelstange vorsteht. Bei der Betätigung des Ventilkörpers wird dieser üblicherweise aus seinem Ventilsitz abgehoben, verschoben oder anderweitig betätigt. Dabei ermöglicht das zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel angeordnete Federelement eine Dämpfung des Schaltvorgangs, bei dem eine von dem externen Aktuator auf den Druckknopf aufgeprägte Betätigungskraft auf den Ventilstößel und von dort auf den Ventilkörper übertragen wird. Dies vermeidet eine mechanische Überlastung des Ablassventils, falls im Moment des Schaltvorgangs am Ventilkörper ein hoher Hydraulikmitteldruck anliegt. Aufgrund der im Betrieb auftretenden Massen- oder Beschleunigungskräfte wird die alternierend zug- und druckbelastete Pleuelstange mit unterschiedlichen Hydraulikmitteldrücken beaufschlagt. Bei einer Phase mit hohem Hydraulikmitteldruck in der Verstelleinrichtung wird bei einer Betätigung des Druckknopfs das Federelement komprimiert, wobei der Druckknopf und der Ventilstößel sich relativ zueinander bewegen, so dass die Betätigungskraft in der Druckfeder zwischengespeichert und erst bei einem abnehmenden Hydraulikmitteldruck in der Verstelleinrichtung über den Ventilstößel auf den Ventilkörper übertragen wird, um das Ablassventil zu öffnen. Dies vermeidet auch bei langen Betriebszeiten eine Beschädigung des Ablassventils. Weiterhin reduziert ein solches mechanisch betätigbares Ablassventil auch auf Dauer die Gefahr einer Leckage von Motoröl aus dem Steuerventil, insbesondere gegenüber den üblichen hydraulisch betätigten Ablassventilen, bei denen neben der Abdichtung des eigentlichen Ventilkörpers auch die notwendigen Dichtungen zwischen den Komponenten des hydraulisch betätigten Ventils mit zunehmender Betriebsdauer ein hohes Leckagerisiko aufweisen.

[0014] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Federelement gegenüber dem Druckknopf und dem Ventilstößel vorgespannt ist. Insbesondere ist das Federelement in einer Ruheposition, in der keine Einwirkung durch den externen Aktuator auf den Druckknopf erfolgt, gegenüber dem Druckknopf und dem Ventilstößel vorgespannt. Eine solche Kopplung zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel mit einer Vorspannung zwischen dem Ventilstößel und Druckknopf in Längsrichtung des Ablassventils verringert die Anforderung hinsichtlich der Toleranzen der Bauteile des Ablassventils, insbesondere in Längsrichtung des Ablassventils und führt zu erheblichen Einsparungen in der Fertigung der Bauteile, die ansonsten für die jeweilige längenverstellbare Pleuelstange in axialer Richtung immer exakt zurechtgeschliffen werden müssen.

[0015] In einer zweckmäßigen Ausbildung kann eine Rückstellfeder vorgesehen sein, um den Ventilkörper von seiner geöffneten Position in seine geschlossene Position zu bewegen. Die Rückstellfeder ist günstigerweise derart ausgelegt, dass der Ventilkörper immer in der geschlossenen Position ist, insoweit keine gegen diese Vorspannung wirkende Kraft in ausreichender Höhe vorliegt. Geschlossene Position bedeutet hier, dass das Ablassventil geschlossen ist und nicht von einem Medium durchströmbar ist. Ein Beispiel für eine derartige geschlos

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt sene Position ist beispielsweise das Ruhen des Ventilkörpers auf einem Ventilsitz, der z.B. innerhalb der Pleuelstange oder einem in der Pleuelstange angeordneten Bauteil ausgeführt ist. Die Rückstellfeder ermöglicht es, auch mit einem mechanisch betätigbaren Ablassventil sicher zwei unterschiedliche Schaltstellungen zu erzielen, ohne einen aktiven Rückstellmechanismus vorzusehen. Dadurch kann der Aufbau einfach gehalten werden bei insgesamt geringen Herstellungskosten und einer gleichzeitigen Erhöhung der Funktionssicherheit. Weiterhin kann eine solche Rückstellfeder in einfacher Weise an die Betätigungskraft des externen Aktuators angepasst werden, sodass auch bei unterschiedlichen Pleuelstangen dasselbe mechanisch betätigbare Ablassventil einsetzbar ist.

[0016] Eine besondere Variante sieht vor, dass das Federelement als mindestens eine Tellerfeder, bevorzugt als ein Tellerfederpaket ausgebildet ist. Mit einzelnen oder mehreren Tellerfedern kann mit einem relativ geringen Federweg eine sehr hohe Federkraft erzielt werden. Alternativ kann das Federelement auch als Schraubenfeder mit einer flacheren Federkurve ausgebildet sein. Grundsätzlich sind auch andere federnde Elemente, wie z.B. Elastomerkörper, möglich.

[0017] Für einen montagefreundlichen Aufbau können der Ventilkörper und der Ventilstößel miteinander gekoppelt sein, bevorzugt einteilig ausgebildet sein, wobei der Druckknopf zumindest abschnittsweise in Längsrichtung des Ablassventils bewegbar auf dem Ventilstößel angeordnet und mittels dem Federelement gegenüber dem Ventilstößel vorgespannt sein kann. Insbesondere ist der Druckknopf in einer Ruheposition, in der keine Einwirkung durch den externen Aktuator auf den Druckknopf erfolgt, gegenüber dem Ventilstößel vorgespannt. Dadurch lassen sich der die Betätigungskraft übertragende Teil des Druckknopfs und das Federelement gemeinsam auf dem Ventilstößel anordnen und vorspannen, wobei in einer einfachen Ausgestaltung dieser Teil des Druckknopfs und das Federelement zwischen zwei am Ventilstößel eingreifenden Sicherungsringen positioniert sind. Für einen simplen Aufbau kann der Druckknopf zweiteilig ausgebildet sein mit einem auf dem Ventilstößel angeordneten Betätigungsring, der direkt mittels dem Federelement gegenüber dem Ventilstößel vorgespannt ist, und einem Taster, der die vom externen Aktuator aufgeprägte Betätigungskraft auf den Betätigungsring überträgt.

[0018] Für eine möglichst einfache Montage des mechanisch betätigbaren Ablassventils in der längenverstellbaren Pleuelstange kann das mindestens eine mechanisch betätigbare Ablassventil einen Ventilgrundkörper mit einem Ventilsitz aufweisen, wobei der Ventilstößel sich durch den Ventilgrundkörper hindurchstreckt und der mit dem Ventilstößel gekoppelten Ventilköper auf dem Ventilsitz anlegbar ist. Günstigerweise ist das Ventil in dieser Konfiguration vorgefertigt in die Pleuelstange einsetzbar. Ein derart vorgefertigtes Ablassventil kann von nur einer Seite der längenverstellbaren Pleuelstange in einem Schritt montiert werden. Zweckmäßigerweise ist dazu auch noch ein Gehäuse vorgesehen, in dem die Bauteile des mechanisch betätigbaren Ablassventils angeordnet sind und das die Montage erleichtert.

[0019] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die hydraulische Verstelleinrichtung mindestens zwei Ablassventile aufweist, wobei die Ablassventile wechselweise von dem externen Aktuator betätigbar sind. Je nach Betätigung durch den Aktuator, beispielsweise einer seitlich der Pleuelstange angeordneten Schaltwippe oder -kulisse, ist wechselweise das erste mechanisch betätigbare Ablassventil oder das zweite mechanisch betätigbare Ablassventil der Verstelleinrichtung geöffnet, sodass das Hydraulikmittel entweder aus einer ersten Druckkammer oder einer zweiten Druckkammer der Verstelleinrichtung, insbesondere einer doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit, entweichen kann. Während aus einer bisher gefüllten Druckkammer das unter Druck stehende Hydraulikmittel über das geöffnete Ablassventil abgeführt wird, füllt sich infolge der auf die Pleuelstange wirkenden Massen- und Beschleunigungskräfte, die mittels der entstehenden Sogwirkung ein Öffnen des zugeordneten Rückschlagventils bewirken, gleichzeitig die andere Druckkammer mit Hydraulikmittel. Dadurch ändert sich die Pleuellänge der längenverstellbaren Pleuelstange. Je nach Ausgestaltung des hydraulischen Verstellmechanismus und der Steuereinrichtung sowie je nach Betriebszustand des Kolbenmotors können mehrere Hübe der Pleuelstange erforderlich sein, bis die Längenänderung der Pleuel

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt stange beendet ist.

[0020] In einem Ausführungsbeispiel der längenverstellbaren Pleuelstange können zwei Pleuelteile vorgesehen sein, wobei das erste Pleuelteil das erste Pleuelauge und das zweite Pleuelteil das zweite Pleuelauge aufweist, und wobei das erste Pleuelteil zum Verstellen des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen gegenüber dem zweiten Pleuelteil in Längsrichtung der Pleuelstange bewegbar ist, bevorzugt telekopierbar bewegbar ist. 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 als hydraulische Verstelleinrichtung eine Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen sein, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu bewegen, wobei das erste Pleuelteil mit einem Verstellkolben der Zylinder-KolbenEinheit verbunden ist und das zweie Pleuelteil eine Zylinderbohrung der Zylinder-Kolben-Einheit zur Aufnahme des Verstellkolbens aufweist und der Verstellkolben in der Zylinderbohrung beweglich ist. Dies ermöglicht neben einem sehr robusten Aufbau der längenverstellbaren Pleuelstange auch eine einfache und kostengünstige Herstellung, 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.

[0021] Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung einer längenverstellbaren Pleuelstange mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung, wobei mindestens ein mechanisch betätigbares Ablassventil mit einem Ventilkörper, einem Ventilstößel und einem Druckknopf vorgesehen ist, und wobei zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel ein Federelement angeordnet ist, das eine mittels eines externen Aktuators aufbringbare Betätigungskraft von dem Druckknopf auf den Ventilstößel überträgt, wobei der Druckknopf hohlzylindrisch ausgeführt und der Ventilstößel zumindest teilweise in Längsrichtung des Ablassventils bewegbar in dem Druckknopf angeordnet und mittels dem Federelement gegenüber dem Druckknopf vorgespannt ist, wobei das Federelement und ein rückseitiger Flansch des Ventilstößels an einem einfachen Sicherungsring in dem hohlzylindrischen Druckknopf angeordnet und vorgespannt sind. Das funktional zwischen dem Druckknopf und dem Ventilstößel angeordnete Federelement ermöglicht die relative Bewegung von Druckknopf und Ventilstößel zueinander und damit eine Dämpfung der von einem externen Aktuator aufgebrachten Betätigungskraft. Dadurch kann eine Überlastung des mechanisch betätigbaren Ablassventils und eine Beschädigung vermieden werden. Darüber hinaus kann auf Hydraulikmittelkanäle für eine übliche hydraulische Ansteuerung des Ablassventils verzichtet werden. Neben einer Kosteneinsparung wird entsprechend auch eine geringere Schwächung und gleichzeitig eine bessere Belastbarkeit des zugehörigen Pleuelteils erzielt.

[0022] 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. Grundsätzlich reicht es aus, nur einige Hubkolben mit längenverstellbaren Pleuelstangen der beschriebenen Art auszustatten. Bevorzugt sind sämtliche Hubkolben des Kolbenmotors mit einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange ausgestattet und die hydraulischen Verstelleinrichtungen der längenverstellbaren Pleuelstangen 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 der hydraulischen Verstelleinrichtung und dem mechanisch betätigbaren Ablassventil wird eine kostengünstige und robuste Längenverstellung der längenverstellbaren Pleuelstange ermöglicht.

[0023] Im Folgenden wird eine nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung anhand beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt [0024] Fig. 1 [0025] Fig. 2 [0026] Fig. 3 [0027] Fig. 4 [0028] Fig. 5 eine Schnittansicht einer längenverstellbaren Pleuelstange mit einer schematischen Darstellung der hydraulischen Verstelleinrichtung, eine seitliche Schnittansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1, eine vergrößerte Schnittansicht des mechanisch betätigbaren Ablassventils aus Fig. 2, eine vergrößerte Schnittansicht eines weiteren mechanischen betätigbaren Ablassventils für die längenverstellbare Pleuelstange aus Fig. 2 und eine vergrößerte Schnittansicht eines anderen mechanisch betätigbaren Ablassventils für die längenverstellbare Pleuelstange aus Fig. 2.

[0029] Die in der schematischen Ansicht in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 umfasst zwei teleskopierbar zueinander bzw. ineinander 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 anschließend an dem 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) des Hubkolbens im Kolbenmotor aufnimmt. Der Pleuelkopf 6 ist mit einer Kolbenstange 8 und über die Kolbenstange 8 mit einem Verstellkolben 9 der Zylinder-KolbenEinheit 10 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, einen Zylinderdeckel 15 der Zylinder-Kolben-Einheit 10 und die Stangendichtung 16 auf der Kolbenstange 8 sowie die Kolbendichtungen 17, 18 an dem Verstellkolben 9 einfach und beschädigungsfrei anzuordnen. Gegebenenfalls ist in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Pleuelkopf 6 mit der Kolbenstange 8 einstückig ausgeführt und der Verstellkolben 9 wird als separates Bauteil mit der Kolbenstange 8 verbunden, z.B. indem der Verstellkolben 9 als zylinderförmige Hülse zusammen mit den Kolbendichtungen 17, 18 über die Kolbenstange 8 geschoben und dann mit Befestigungsringen fixiert wird.

[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, und 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. Der Querschnitt des Zylinders 12 kann dabei kreisförmig bzw. polygonal oder ellipsenförmig, aber auch mehreckig ausgeführt sein. In dem Zylinder 12 ist der Verstellkolben 9 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 Verstell6/17

AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt kolben 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.

[0031] Im Folgenden wird anhand der in Fig. 1 dargestellten Verschaltung der hydraulischen Verstelleinrichtung 21 zur Versorgung der Zylinder-Kolben-Einheit 10 näher erläutert. Die beiden Druckräume 13, 14 sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen 22, 23 und separate Rückschlagventile 24, 25 und einem gemeinsamen Ölversorgungskanal 36, der in dem großen Pleuelauge 4 mündet, mit dem Motorölkreislauf des Kolbenmotors verbunden. Die Rückschlagventile 24, 25 sind dabei so ausgerichtet, dass ein Zufluss von Hydraulikmittel aus dem Pleuelauge 4 in die Druckräume 13, 14 möglich ist, ein Rückströmen aber verhindert wird.

[0032] Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Position, befindet sich im oberen Druckraum 14 kein Hydraulikmittel, insbesondere Motoröl, während der untere Druckraum 13 vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Im Betrieb wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die durch die beim Betrieb des Kolbenmotors auftretende Beschleunigung der bewegten Massen bewirkte 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 aufgrund der Verbrennung von Treibstoff7Luftgemisch im Zylinder 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 Öldruck 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 so eine hydraulische Sperrung bewirkt.

[0033] Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig verstellt werden, indem einer der beiden Druckräume 13, 14 entleert wird und der jeweils andere Druckraum 14, 13 mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird von der hydraulischen Verstelleinrichtung 21 jeweils eines der zugeordneten mechanisch betätigbaren Ablassventile 26, 27, die jeweils über Hydraulikmittelkanäle 31 und eine Drossel 28, 29 mit den Druckräume 13, 14 verbunden sind, geöffnet, so dass Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum 13, 14 abfließen kann. Das jeweilige Rückschlagventil 24, 25 verliert so seine Wirkung. Anstelle einer direkten Verbindung mit dem Druckraum 13, 14 können die Ablassventile 26, 27 über die Drosseln 28, 29 auch mit der jeweiligen Hydraulikmittelleitung 22, 23 zur Hydraulikmittelversorgung der Druckräume 13, 14 verbunden sein und die zugehörigen Rückschlagventile 24, 25 überbrücken (nicht dargestellt). Die wechselweise Betätigung der Ablassventile 26, 27 erfolgt über einen extern angeordneten Aktuator, beispielsweise eine Schaltwippe oder -kulisse (nicht gezeigt), wobei der zugehörige Abströmkanal 30 das aus den Druckräumen 13, 14 abgeführte Motoröl an die Umgebung abgibt. Alternativ kann der Abströmkanal 30 auch mit dem Olversorgungskanal 36 in Verbindung stehen, so dass das abgeführte Motoröl direkt wieder zur Befüllung des jeweils anderen Druckraums 13, 14 zur Verfügung steht. Unter einem extern angeordneten Aktuator ist hier ein Aktuator zu verstehen, der außerhalb der Pleuelstange 1 angeordnet ist, beispielsweise raumfest im Kurbelraum bzw. als Teil des Kurbelgehäuses oder gar des Zylinderblocks.

[0034] Fig. 2 zeigt einen seitlichen Schnitt durch die längenverstellbare Pleuelstange 1 entlang der Achsen des Kolbenbolzens (nicht dargestellt) und des Kurbelwellenzapfens (nicht dargestellt). Auch hier ist zunächst einmal der teleskopartige Aufbau der längenverstellbaren Pleuelstange 1 mit einem unteren Pleuelteil 2 und einem oberen Pleuelteil 3, die über die ZylinderKolben-Einheit 10 der hydraulischen Verstelleinrichtung 21 miteinander gekoppelt sind, zu erkennen. Der untere Druckraum 13 ist über einen Hydraulikmittelkanal 31 und die Drossel 29

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt mit dem mechanisch betätigbaren Ablassventil 27 verbunden, um ein Entleeren des Druckraums 13 zu ermöglichen. Das Ablassventil 27 ist wie durch den Pfeil angedeutet, von außerhalb der längenverstellbaren Pleuelstange 1 mittels eines externen Aktuators (beispielsweise einer Schaltwippe oder -kulisse) betätigbar, um das Ablassventil 27 zu öffnen. In einer nicht dargestellten Variante kann zwischen einem externen Aktuator und dem Ablassventil 27 ein Übermittlungselement vorgesehen sein, das eine Betätigung des Aktuators an das Ablassventil 27 weitergibt.

[0035] Fig. 3 zeigt beispielhaft eine vergrößerte Schnittansicht durch eine einfache Ausführungsform des mechanisch betätigbaren Ablassventils 27 für den Einsatz in der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Verbindung mit dem unteren Druckraum 13. Das über den Hydraulikmittelkanal 31 und die Drossel 29 mit dem unterem Druckraum 13 verbundene Ablassventil 27 weist einen als Kugel ausgebildeten Ventilkörper 32 auf, der von einer Rückstellfeder 33 gegen einen Ventilsitz 34 gedrückt wird. Der Ventilsitz 34 ist dabei in das Gehäuse 11 des unteren Pleuelteils 2 eingeformt. Dabei wird der Ventilkörper 32 zusammen mit der Rückstellfeder 33 von einer Stirnseite des unteren Pleuelteils 2 in eine im Gehäuse 11 vorgesehene Stufenbohrung 40 eingesetzt und von einem Stopfen 35 in der geschlossenen Position fixiert und abgedichtet. Zum Öffnen des Ablassventils 27 ist von der anderen Stirnseite ein Ventilstößel 37, ein Federelement 38 und ein Druckknopf 39 in einer entsprechenden Bohrung 41 im Gehäuse 11 angeordnet, wobei das Federelement 38 zwischen dem Druckknopf 39 und dem Ventilstößel 37 angeordnet ist, und eine Begrenzung der vom externen Aktuator auf den Druckknopf 39 aufgebrachten Betätigungskraft bewirkt. Je nach Position des Hubkolbens im Kolbenmotor erreicht der Druck des Hydraulikmittels im Druckraum 13 sehr hohe Werte, die über den Hydraulikmittelkanal 31 und die Drossel 29 auch am Ventilkörper 32 anliegen, wodurch der Ventilkörper 32 mit dem entsprechenden Hydraulikmitteldruck an den Ventilsitz 34 angepresst wird. Sollte in diesem Moment eine Betätigung durch den externen Aktuator erfolgen, die direkt über den Ventilstößel 37 auf den Ventilkörper 32 übertragen wird, kann dies zu einer Überlastung des Ablassventils 27 und schlussendlich zu dessen Ausfall führen. In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird daher durch die hier als Tellerfederpaket ausgeführte Federelement 38 eine Begrenzung der Betätigungskraft entsprechend der Federkennlinie des Federelements 38 erreicht. Beim Nachlassen des Hydraulikmitteldrucks im Druckraum 13 erfolgt die Betätigung verzögert über das Federelement 38 und den am Ventilkörper 32 anliegenden Ventilstößel 37 und das Ablassventil 27 wird geöffnet. Dabei wird der kugelförmige Ventilkörper 32 vom Ventilsitz 34 abgehoben, so dass das Motoröl aus dem Druckraum 13 über den Hydraulikmittelkanal 31, die Drossel 29, sowie durch das Ablassventil 27 hindurch in den Abströmkanal 30 und von dort an die Umgebung abfließt. Zur leichteren Betätigung des Druckknopfes 39 durch den externen Aktuator, kann der Druckknopf 39 auch an der Stirnseite des unteren Pleuelteils 2 vorstehen, siehe Fig. 3. Unter einer Stirnseite ist hier eine normal zur Kurbelwellenachse verlaufende Oberfläche der Pleuelstange 1 bzw. des unteren Pleuelteils 2 zu verstehen.

[0036] In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des mechanisch betätigbaren Ablassventils 27 sind für eine einfache Montage der Ventilstößel 37, das Federelement 38 und der Druckknopf 39 lose in der Bohrung im Gehäuse 11 angeordnet, wobei im Hinblick auf einen möglichst geringen Betätigungsweg des externen Aktuators und ein nur geringes Spiel des Ablassventils 27 selbst die axiale Länge des Ventilstößels 37 und des Druckknopfs 39 genau auf das Federelement 38 und dem Abstand zum Ventilkörper 32 eingestellt werden müssen.

[0037] In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines mechanisch betätigbaren Ablassventils 26, 27 für eine erfindungsgemäße längenverstellbaren Pleuelstange 1 gezeigt. Auch dieses Ablassventil 26, 27 ist wieder über den Hydraulikmittelkanal 31 und die Drossel 28, 29 mit einem der Druckräume 13, 14 der hydraulischen Verstelleinrichtung 21 verbunden, wobei auch hier der kugelförmige Ventilkörper 32 von einer Rückstellfeder 33 in der Bohrung 40 gegen den Ventilsitz 34 gedrückt wird. Im Gegensatz zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind hier der Ventilstößel 37, das Federelement 38 und der Druckknopf 39 miteinander gekoppelt, wobei das Federelement 38 zwischen dem Druckknopf 39 und dem Ventilstößel 37 vorgespannt ist. Diese Anordnung von Ventilstößel 37 und Druckknopf 39 bewirkt, dass das Federelement 38,

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AT 521 676 B1 2020-04-15 österreichisches patentamt das hier wieder als Tellerfederpaket ausgebildet ist, ohne Spiel schon komprimiert ist, wenn das Ablassventil 26, 27 in einer Hochdruckphase des Druckraums 13, 14 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt wird. Dies ermöglicht neben einer gleichzeitigen Montage von Ventilstößel 37, Federelement 38 und Druckknopf 39 in der Bohrung 41 auch eine gleichbleibende axiale Länge dieses gekoppelten Bauteils, so dass bei der Fertigung die axiale Länge des Ventilstößels 37 und des Druckknopfs 39 nicht mehr an die Länge des jeweiligen Federelements 38 angepasst werden muss. Dabei ist für eine möglichst einfache Kopplung mit dem Ventilstößel 37 der Druckknopf 39 hohlzylindrisch ausgebildet, wobei das Tellerfederpaket des Federelements 38 und der rückseitige Flansch 42 des Ventilstößels 37 an einem einfachen Sicherungsring 43 in dem hohlzylindrischen Druckknopf 39 angeordnet und vorgespannt sind.

[0038] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des mechanisch betätigbaren Ablassventils 26‘, 27‘ für eine erfindungsgemäße längenverstellbaren Pleuelstange 1. Dabei ist dieses Ablassventil 26‘, 27‘ einteilig ausgebildet und kann so von einer Stirnseite des unteren Pleuelteils 2 in einer entsprechenden Stufenbohrung 41 angeordnet werden. Auch dieses Ablassventil 26‘, 27‘ ist wieder über den Hydraulikmittelkanal 31 und die Drossel 28, 29 mit einem der Druckräume 13, 14 der hydraulischen Verstelleinrichtung 21 verbunden. Der Ventilkörper 32‘ weist hier einen länglichen Schaft 44 auf, der den Ventilstößel 37 ausbildet. Der Ventilsitz 34 zur Anlage des Ventilkörpers 32‘ wird von einem Ventilgrundkörper 45 ausgebildet, der gleichzeitig auch die hydraulische Verbindung zwischen dem Hydraulikmittelkanal 31 und dem Abströmkanal 30 sowie eine Führung für den Ventilschaft 44 ausbildet. Der Ventilgrundkörper 45 wird von einer Montagekappe 46 in die Stufenbohrung 41 gedrückt und abgedichtet gehalten. An einem dem Ventilkörper 32‘ abgewandten Ende des Ventilschafts 44 ist über zwei Sicherungsringe 43 das als Tellerfederpaket ausgebildete Federelement 38 gemeinsam mit einem Druckring 47 vorgespannt angeordnet. Der Druckring 47 ist Teil des Druckknopfs 39 und überträgt die von einem externen Aktuator aufgebrachte Betätigungskraft auf das vorgespannte Federelement 38 und von dort gedämpft auf den Ventilkörper 32‘, um den Ventilkörper 32‘ vom Ventilsitz 34 abzuheben.

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BEZUGSZEICHENLISTE langenverstellbare Pleuelstange unteres Pleuelteil oberes Pleuelteil

Pleuelauge

Lagerschale

Pleuelkopf

Pleuelauge

Kolbenstange

Verstellkolben

Zylinder-Kolben-Einheit

Gehäuse

Zylinder

Druckraum

Druckraum

Zylinderdeckel

Stangendichtung

Kolbendichtung

Kolbendichtung

Unterseite

Zylinderboden hydraulische Verstelleinrichtung

Hydraulikmittelleitung

Hydraulikmittelleitung

Rückschlagventil

Rückschlagventil

26‘ Ablassventil

27‘ Ablassventil

Drossel

Drossel

Abströmkanal

Hydraulikmittelkanal

32‘ Ventilkörper

Rückstellfeder

Ventilsitz

Stopfen

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Ölversorgung Ventilstößel Federelement Druckknopf Stufenbohrung Bohrung Flansch Sicherungsring Ventilschaft Ventilgrundkörper Montagekappe Druckring

Längsrichtung /17

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   1. Längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor, wobei die längenverstellbare 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 der Pleuelstange (1) mittels einer hydraulischen Verstelleinrichtung (21) einstellbar ist und die hydraulische Verstelleinrichtung (21) mindestens ein mittels eines externen Aktuators mechanisch betätigbares Ablassventil (26, 27) aufweist, wobei das mindestens eine mechanisch betätigbare Ablassventil (26, 27) einen Ventilkörper (32), der mittels eines Ventilstößels (37) betätigbar ist, und einen mittels des externen Aktuators betätigbaren Druckknopf (39) aufweist, wobei zwischen dem Druckknopf (39) und dem Ventilstößel (37) ein Federelement (38) angeordnet ist, über das eine Betätigungskraft von dem Druckknopf (39) auf den Ventilstößel (37) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (39) hohlzylindrisch ausgeführt und der Ventilstößel (37) zumindest teilweise in Längsrichtung des Ablassventils (26, 27) bewegbar in dem Druckknopf (39) angeordnet und mittels dem Federelement (38) gegenüber dem Druckknopf (39) vorgespannt ist, wobei das Federelement (38) und ein rückseitiger Flansch (42) des Ventilstößels (37) an einem einfachen Sicherungsring (43) in dem hohlzylindrischen Druckknopf (39) angeordnet und vorgespannt sind.
2. 2. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (38) gegenüber dem Druckknopf (39) und dem Ventilstößel (37) vorgespannt ist.
3. 3. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellfeder (33) vorgesehen ist, um den Ventilkörper (32) von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position zu bewegen.
4. 4. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (38) als mindestens eine Tellerfeder, bevorzugt als ein Tellerfederpaket, ausgebildet ist.
5. 5. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (32, 32‘) und der Ventilstößel (37) miteinander gekoppelt sind, bevorzugt einteilig ausgebildet sind, wobei der Druckknopf (39) in Längsrichtung des Ablassventils (26, 27) bewegbar auf dem Ventilstößel (37) angeordnet und mittels des Federelements (38) gegenüber dem Ventilstößel (37) vorgespannt ist.
6. 6. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine mechanisch betätigbare Ablassventil (26, 27) einen Ventilgrundkörper (45) mit einem Ventilsitz (34) aufweist, wobei der Ventilstößel (37) sich durch den Ventilgrundkörper (45) hindurch erstreckt und der Ventilkörper (32) auf dem Ventilsitz (34) anlegbar ist.
7. 7. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassventil (26, 27) vorgefertigt in die Pleuelstange (1) einsetzbar ist.
8. 8. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verstelleinrichtung (21) mindestens zwei mechanisch betätigbare Ablassventile (26, 27) aufweist, wobei die Ablassventile (26, 27) wechselweise von dem externen Aktuator betätigbar sind.
9. 9. Längenverstellbare Pleuelstange () nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pleuelteile (2, 3) vorgesehen sind, wobei das erste Pleuelteil (3) das erstes Pleuelauge (7) und das zweite Pleuelteil (2) das zweite Pleuelauge (4) aufweist, und das erste Pleuelteil (3) zum Verstellen des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen gegenüber dem zweiten Pleuelteil (2) in Längsrichtung der Pleuelstange (1) bewegbar ist, bevorzugt teleskopierbar bewegbar ist.

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10. 10. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Verstelleinrichtung (21) eine ZylinderKolben-Einheit (10) aufweist, um das erste Pleuelteil (3) relativ zum zweiten Pleuelteil (2) zu bewegen, wobei das erste Pleuelteil (3) mit einem Verstellkolben (9) der ZylinderKolben-Einheit (10) verbunden ist und das zweite Pleuelteil (2) eine Zylinderbohrung (12) der Zylinder-Kolben-Einheit (10) zur Aufnahme des Verstellkolbens (9) aufweist und der Verstellkolben (9) in der Zylinderbohrung (12) beweglich ist.
11. 11. Verwendung einer längenverstellbaren Pleuelstange (1) mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung (21) in einem Kolbenmotor, wobei mindestens ein mechanisch betätigbares Ablassventil (26, 27) mit einem Ventilkörper (32), einem Ventilstößel (37) und einem Druckknopf (39) vorgesehen ist, und wobei zwischen dem Druckknopf (39) und dem Ventilstößel (37) ein Federelement (38) angeordnet ist, das eine mittels eines externen Aktuators aufbringbare Betätigungskraft von dem Druckknopf (39) auf den Ventilstößel (37) überträgt, wobei der Druckknopf (39) hohlzylindrisch ausgeführt und der Ventilstößel (37) zumindest teilweise in Längsrichtung des Ablassventils (26, 27) bewegbar in dem Druckknopf (39) angeordnet und mittels dem Federelement (38) gegenüber dem Druckknopf (39) vorgespannt ist, wobei das Federelement (38) und ein rückseitiger Flansch (42) des Ventilstößels (37) an einem einfachen Sicherungsring (43) in dem hohlzylindrischen Druckknopf (39) angeordnet und vorgespannt sind.
12. 12. 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 (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.