AT522160B1

AT522160B1 - Control slide for a longitudinally adjustable connecting rod

Info

Publication number: AT522160B1
Application number: ATA50402/2019A
Authority: AT
Inventors: Heller Malte
Original assignee: Avl List Gmbh; Iwis Motorsysteme Gmbh & Co Kg
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2020-09-15
Also published as: AT522160A4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steuereinrichtung (21) zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange (1). Die hydraulische Steuereinrichtung (21) weist ein hydraulisches Steuerventil (34) mit einem Steuerzylinder (36), einem Steuerschieber (35) und mindestens einem vom Steuerschieber (35) betätigbaren Ablassventil (41, 42) auf, wobei der Steuerschieber (35) ein in dem Steuerzylinder (36) verschiebbar geführten, mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben (37) und einem Schieberstößel (39) umfasst. Weiter ist eine fest mit dem Steuerschieber (35) verbundene Zusatzmasse (57) vorgesehen, um den Steuerschieber (35) auf verschiedene Motortypen anzupassen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Steuerschieber (35) für das hydraulische Steuerventil (34) einer längenverstellbaren Pleuelstange (1) sowie ein Kolbenmotor mit zumindest einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange (1).The present invention relates to a length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine with a hydraulic control device (21) for adjusting the effective length of the length-adjustable connecting rod (1). The hydraulic control device (21) has a hydraulic control valve (34) with a control cylinder (36), a control slide (35) and at least one drain valve (41, 42) that can be actuated by the control slide (35), the control slide (35) being an in the control cylinder (36) displaceably guided, a hydraulic control pressure can be applied to the control piston (37) and a slide tappet (39). Furthermore, an additional mass (57) firmly connected to the control slide (35) is provided in order to adapt the control slide (35) to different engine types. The invention also relates to a control slide (35) for the hydraulic control valve (34) of a length-adjustable connecting rod (1) and a piston motor with at least one such length-adjustable connecting rod (1).

Description

description

STEUERSCHIEBER MIT ZUSATZMASSE FÜR EINE LÄNGSVERSTELLBARE PLEUELSTANGE VALVE WITH ADDITIONAL DIMENSIONS FOR A LENGTH ADJUSTABLE CONNECTING ROD

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange, wobei die Steuereinrichtung ein hydraulisches Steuerventil mit einem Steuerzylinder, einem Steuerschieber und mindestens einem vom Steuerschieber betätigbaren Ablassventil aufweist, und wobei der Steuerschieber ein in dem Steuerzylinder verschiebbar geführten, mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben und einem Schieberstößel umfasst. Weiter betrifft die Erfindung einen Steuerschieber für das hydraulische Steuerventil einer längenverstellbaren Pleuelstange sowie einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange. The present invention relates to an adjustable-length connecting rod for a piston engine with a hydraulic control device for adjusting the effective length of the adjustable-length connecting rod, the control device having a hydraulic control valve with a control cylinder, a control slide and at least one drain valve actuated by the control slide, and wherein the control slide comprises a control piston, which is guided displaceably in the control cylinder and can be acted upon by a hydraulic control pressure, and a slide tappet. The invention also relates to a control slide for the hydraulic control valve of a length-adjustable connecting rod and a piston motor 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 pistons, 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. The thermal efficiency increases as the compression ratio rises, 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 uneven running and the so-called knocking of the engine, but can also lead to component damage on the engine. In the partial load range, the risk of self-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) exist 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 degree of efficiency of the internal combustion engine. On the other hand, a discontinuous adjustment of the connecting rod length with a few steps results in structural and operational advantages and, compared to a conventional piston engine, nevertheless enables a significant improvement in efficiency and 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 pivoting 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 2015/055582 A?2 zeigt eine längenverstellbare Pleuelstange mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Pleuelteilen, wobei der am ersten Pleuelteil vorgesehene Verstellkolben den Zylinder des zweiten Pleuelteils in zwei Druckräume unterteilt. Die beiden Druckräume dieser Zylinder-Kolben-Einheit 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. Im Betrieb wird dann eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit dem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf die motorölgefüllte untere Druckkammer übertragen. Da das Rückschlagventil dieser Kammer den Rücklauf des Mo-WO 2015/055582 A-2 shows a length-adjustable connecting rod with connecting rod parts that can be telescoped into one another, the adjusting piston provided on the first connecting rod part dividing the cylinder of the second connecting rod part into two pressure chambers. The two pressure chambers of this cylinder-piston unit are supplied with engine oil via check valves, with engine oil under pressure in only one pressure chamber. If the length-adjustable connecting rod is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber, while the lower pressure chamber is completely filled with engine oil. During operation, a tensile force is then absorbed by the mechanical contact with the upper stop of the adjusting piston. An applied pressure force is transmitted to the engine oil-filled lower pressure chamber via the piston surface. Since the check valve of this chamber controls the return of the mo-

toröls 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 Zylinder-Kolben-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. gate oil prevents, the pressure of the engine oil increases so that the connecting rod is hydraulically locked in this direction. In the short position of the length-adjustable connecting rod, the situation in the cylinder-piston unit is reversed. The lower pressure chamber is empty, while the upper pressure chamber is filled with engine oil. Accordingly, a tensile force causes a pressure increase in the upper chamber and a hydraulic locking of the length-adjustable connecting rod, while a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston.

[0006] Die Pleuellänge dieser längenverstellbaren Pleuelstange kann zweistufig verstellt werden, wobei jeweils eine der beiden Druckkammern entleert wird, indem das zugehörige Rückschlagventil im Zulaufkanal über einen 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 durch eine hydraulische Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen, wobei immer maximal ein Rücklaufkanal offen und der andere geschlossen ist. Der Aktuator zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle wird hydraulisch durch den Versorgungsdruck des Motoröls angesteuert, das über entsprechende Hydraulikmittelkanäle im Pleuel und das Lager des Kurbelwellenzapfens im zweiten Pleuelteil zugeführt wird. Die aktive Verstellung der Pleuellänge erfolgt dann durch gezieltes Entleeren der mit Motoröl gefüllten Druckkammer unter Ausnutzung der an der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte, wobei die andere Druckkammer gleichzeitig 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, with one of the two pressure chambers being emptied by bridging the associated check valve in the inlet channel via a corresponding return channel. Engine oil flows through these return channels between the pressure chamber and the engine oil supply, whereby the respective check valve loses its effectiveness. The two return channels are opened and closed by a hydraulic control device, with a maximum of one return channel always being open and the other being closed. The actuator for switching the two return ducts is controlled hydraulically by the supply pressure of the engine oil, which is supplied via corresponding hydraulic fluid ducts in the connecting rod and the bearing of the crankshaft journal in the second connecting rod part. The connecting rod length is then actively adjusted by deliberately emptying the pressure chamber filled with engine oil using the gas and inertia forces acting on the connecting rod, while the other pressure chamber is simultaneously supplied with engine oil via the associated check valve and hydraulically blocked.

[0007] Eine weitere längenverstellbare Pleuelstange ist z.B. aus der WO 2016/203047 A1 bekannt. Zum Verstellen der Wirklänge der Pleuelstange wird dort ein Steuerschieber mit einem mittig angeordneten Steuerkolben verwendet, der von einer Steuerschieberfeder in einer Richtung vorgespannt ist. Der Steuerschieber umfasst einen mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben und einen zweiteilig aufgebauten Schieberstößel, der an den jeweiligen Enden eine konische Steuerkontur aufweist, um die zugehörigen Ablassventile zu Öffnen. Another length-adjustable connecting rod is e.g. known from WO 2016/203047 A1. To adjust the effective length of the connecting rod, a control slide with a centrally arranged control piston is used there, which is pretensioned in one direction by a control slide spring. The control slide comprises a control piston that can be acted upon by a hydraulic control pressure and a two-part slide tappet which has a conical control contour at the respective ends in order to open the associated drainage valves.

[0008] Beim Einsatz in einem Kolbenmotor ist eine längenverstellbare Pleuelstange naturgemäß sehr hohen Beschleunigungskräften ausgesetzt, die auch beim Design der hydraulischen Steuereinrichtung berücksichtigt werden müssen. Entsprechend sind die hydraulischen Steuerventile auf den jeweiligen Anwendungsfall der längenverstellbaren Pleuelstange und die jeweilige Leistungsfähigkeit des Kolbenmotors ausgelegt und hergestellt, um ein sicheres Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange zu realisieren. When used in a piston engine, a length-adjustable connecting rod is naturally exposed to very high acceleration forces, which must also be taken into account in the design of the hydraulic control device. Accordingly, the hydraulic control valves are designed and manufactured for the respective application of the length-adjustable connecting rod and the respective performance of the piston engine, in order to achieve a reliable setting of the effective length of the length-adjustable connecting rod.

[0009] Bei der Entwicklung von modernen Kolbenmotoren besteht neben der sicheren Funktionalität der einzelnen Komponenten auch die Anforderung, eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrads sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß zu realisieren. Gleichzeitig müssen auch eine kostengünstige Herstellung der Komponenten und Montage des Kolbenmotors sichergestellt werden. Dabei ist der Bauraum für solche Pleuelstange in modernen Kolbenmotoren sowohl in Längsrichtung der Pleuelstange (axial) als auch radial begrenzt, was bei der Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung und insbesondere bei der Konstruktion des hydraulischen Steuerventils berücksichtigt werden muss. In the development of modern piston engines, in addition to the reliable functionality of the individual components, there is also the requirement to achieve a significant improvement in efficiency and corresponding savings in consumption and pollutant emissions. At the same time, inexpensive production of the components and assembly of the piston engine must also be ensured. The installation space for such a connecting rod in modern piston engines is limited both in the longitudinal direction of the connecting rod (axially) and radially, which must be taken into account when designing the hydraulic control device and in particular when designing the hydraulic control valve.

[0010] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine längenverstellbaren Pleuelstange der eingangs genannten Art derart zu optimieren, dass das hydraulische Steuerventil sicher und kostengünstig herstellbar sowie in einfacher Weise in einer gattungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange einsetzbar ist. It is therefore the object of the present invention to optimize a length-adjustable connecting rod of the type mentioned in such a way that the hydraulic control valve can be produced safely and inexpensively and can be used in a simple manner in a generic length-adjustable connecting rod.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine fest mit dem Steuerschieber verbundene Zusatzmasse vorgesehen ist. Vorzugsweise ist dabei die Dichte des Materials der Zusatzmasse gleich oder größer als die Dichte des Materials des Steuerkolbens und/oder des Schieberstößels. [0011] According to the invention, this object is achieved in that an additional mass is provided that is firmly connected to the control slide. The density of the material of the additional mass is preferably equal to or greater than the density of the material of the control piston and / or of the slide tappet.

[0012] In Abhängigkeit der Konstruktion eines Kolbenmotors, der Belastung der längenverstellbaren Pleuelstange aufgrund der im Betrieb auf das Pleuel einwirkenden Gas- und Massenkräfte Depending on the design of a piston engine, the load on the length-adjustable connecting rod due to the gas and inertia forces acting on the connecting rod during operation

und aufgrund der Öldruckschwankungen in der Hydraulikmittelversorgung des Steuerventils durch die Bewegung der Pleuelstange sind herkömmliche Steuerschieber speziell auf die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Motortyps konstruiert. Damit verbunden ist die Fertigung herkömmlicher Steuerventile und deren Komponenten in entsprechend geringen Stückzahlen. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer längenverstellbaren Pleuelstange ist eine Zusatzmasse vorgesehen, die fest mit dem Steuerschieber des hydraulischen Steuerventils verbunden ist und eine Anpassung eines in größerer Stückzahl herstellbaren Steuerschiebers auf den jeweiligen Motortyp ermöglicht. Entsprechend kann ein mit einer komplexen Kontur versehener Steuerschieber in einer größeren Anzahl kostengünstig hergestellt und die jeweilige Anpassung auf den speziellen Motortyp über eine mit dem Steuerschieber fest verbundene Zusatzmasse realisiert werden. Neben einer deutlichen Reduzierung der Herstellungskosten erfüllt die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch das in der Automobilindustrie angestrebte Gleichteilekonzept für Komponenten. and due to the oil pressure fluctuations in the hydraulic medium supply of the control valve due to the movement of the connecting rod, conventional control slides are specially designed for the specific requirements of the respective engine type. Linked to this is the production of conventional control valves and their components in correspondingly small numbers. In an embodiment of a length-adjustable connecting rod according to the invention, an additional mass is provided which is firmly connected to the control slide of the hydraulic control valve and enables a control slide that can be produced in larger numbers to be adapted to the respective engine type. Correspondingly, a control slide provided with a complex contour can be produced cost-effectively in large numbers and the respective adaptation to the specific motor type can be implemented via an additional mass firmly connected to the control slide. In addition to a significant reduction in manufacturing costs, the configuration according to the invention also fulfills the common parts concept for components that is aimed at in the automotive industry.

[0013] Um eine mögliche große Anzahl unterschiedlicher Motortypen mit dem Gleichteilekonzept eines speziellen Steuerschieberdesigns und entsprechenden Zusatzmassen zu realisieren, kann der Steuerschieber ein masseoptimierter Steuerschieber sein, wobei die Masse des Steuerschiebers reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Schieberstößels und/oder aufgrund einer mit mindestens einer Einschnürung versehene Schaltkontur des Schieberstößels und/oder aufgrund der Masse des Schieberstößels, die maximal dem 0,93-fachen, bevorzugt maximal dem 0,85fachen des Hüllvolumens des Schieberstößels multipliziert mit der Dichte von Stahl (7,85 g/mm®) entspricht. In order to realize a possible large number of different engine types with the same parts concept of a special control slide design and corresponding additional masses, the control slide can be a mass-optimized control slide, the mass of the control slide being reduced due to the material selection of the slide tappet and / or due to one with at least one Constriction provided switching contour of the slide tappet and / or due to the mass of the slide tappet, which corresponds to a maximum of 0.93 times, preferably a maximum of 0.85 times the envelope volume of the slide tappet multiplied by the density of steel (7.85 g / mm®).

[0014] Zur Massereduktion des Steuerschiebers können so entweder leichte Materialien und/oder Materialabtragungen im Bereich des Schieberstößels genutzt werden. Unter Hüllvolumen der Schaltkontur ist dabei das Volumen der Schaltkontur des Schieberstößels auf Basis der Länge der Schaltkontur und dem größten Querschnitt der Schaltkontur zu verstehen. Gegenüber dieser theoretischen Masse des Hüllvolumens der Schaltkontur reduzieren entsprechende Einschnitte, Nuten und Vertiefungen im Bereich der Schaltkontur dessen tatsächliche Masse. Durch die Massereduktion können die auf den Steuerschieber einwirkenden Massekräfte, die im Wesentlichen unabhängig sind von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und von der konkreten Anordnung des Steuerschiebers in der Pleuelstange, reduziert werden. In order to reduce the mass of the control slide, either light materials and / or material removal in the area of the slide valve can be used. The envelope volume of the switching contour is to be understood as the volume of the switching contour of the slide tappet based on the length of the switching contour and the largest cross section of the switching contour. Compared to this theoretical mass of the envelope volume of the switching contour, corresponding cuts, grooves and depressions in the area of the switching contour reduce its actual mass. As a result of the mass reduction, the mass forces acting on the control slide, which are essentially independent of the speed of the internal combustion engine and the specific arrangement of the control slide in the connecting rod, can be reduced.

[0015] In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann der Steuerschieber ein masseoptimierter Steuerschieber sein, wobei die Masse des Steuerschiebers reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Steuerkolbens und/oder aufgrund einer im Steuerkolben vorgesehenen Sacklochbohrung, die sich bevorzugt bis in den Schieberstößel hinein erstreckt. Neben der positiven Wirkung der konstruktiven Maßnahme den Steuerkolben aus einem leichteren Material herzustellen, insbesondere im Hinblick auf den großen Durchmesser des im Steuerzylinders verschiebbar geführten Steuerkolbens und dem dadurch bedingten großen Volumen des Steuerkolbens, kann im Steuerkolben auch eine Sacklochbohrung vorgesehen sein, um die Gesamtmasse des Steuerkolbens und damit auch die Masse des Steuerschiebers reduzieren. Bei einer Berücksichtigung der notwendigen Festigkeitsanforderungen für den Steuerschieber kann sich eine solche Sacklochbohrung auch bis in den Schieberstößel hinein erstrecken. In an alternative or additional embodiment, the control slide can be a mass-optimized control slide, the mass of the control slide is reduced due to the choice of material of the control piston and / or due to a blind hole provided in the control piston, which preferably extends into the slide tappet. In addition to the positive effect of the constructive measure to produce the control piston from a lighter material, especially in view of the large diameter of the control piston, which is slidably guided in the control cylinder and the resulting large volume of the control piston, a blind hole can also be provided in the control piston to accommodate the total mass of the Reduce the control piston and thus also the mass of the control spool. If the necessary strength requirements for the control slide are taken into account, such a blind hole can also extend into the slide tappet.

[0016] Für eine sichere Fixierung der Zusatzmasse an dem Steuerschieber ist die Zusatzmasse vorzugsweise mittels eines Presssitzes, einer Schraubverbindung oder mittels einer Sicherungseinrichtung an dem Steuerschieber befestigt sein. Eine einfache Sicherungseinrichtung ist dabei beispielsweise ein Sicherungsring, der auf dem Schieberstößel angeordnet ist und die Zusatzmasse fest in Richtung des Steuerkolbens fixiert. Neben der sicheren Fixierung dieser unterschiedlichen Maßnahmen zur Befestigung mit der Zusatzmasse an dem Steuerschieber weisen diese Montagemöglichkeiten unterschiedliche Vorteile und Nachteile auf und können auch in Kombination eingesetzt werden. Während eine zusätzliche Sicherungseinrichtung, beispielsweise ein Sicherungsring, eine Anordnung der Zusatzmasse auf dem Schieberstößel des Steuerschiebers erleichtert, ist die sichere Fixierung der Zusatzmasse mittels eines Presssitzes insbesondere bei einseitig hohlen zylindrischen Steuerkolben von Vorteil, und eine Schraubverbindung bei der Montage generell einfach zu handhaben. For a secure fixation of the additional mass on the control slide, the additional mass is preferably attached to the control slide by means of a press fit, a screw connection or by means of a securing device. A simple securing device is, for example, a securing ring which is arranged on the slide tappet and which fixes the additional mass firmly in the direction of the control piston. In addition to the secure fixation of these different measures for fastening with the additional mass on the control slide, these mounting options have different advantages and disadvantages and can also be used in combination. While an additional securing device, for example a locking ring, facilitates the arrangement of the additional mass on the slide tappet of the control slide, the secure fixation of the additional mass by means of a press fit is advantageous, especially for one-sided hollow cylindrical control pistons, and a screw connection is generally easy to handle during assembly.

[0017] Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass der Steuerkolben bevorzugt stirnseitig an dem Schieberstößel angeordnet ist und zumindest eine dem hydraulischen Steuerdruck aussetzbare Steuerdruckfläche aufweist, die einen Steuerdruckraum im Steuerzylinder begrenzt. Dabei ist die des hydraulischen Steuerdrucks aussetzbare Steuerdruckfläche bevorzugt stirnseitig an dem Steuerkolben des Steuerschiebers angeordnet. Ein solcher stirnseitiger Aufbau des Steuerschiebers und des zugehörigen hydraulischen Steuerventils ermöglichen neben einer insgesamt einfachen Konstruktion auch eine sichere Funktion und exakte Steuerung der längenverstellbaren Pleuelstange. Durch die stirnseitige Anordnung des Steuerkolbens kann der Steuerzylinder als einfache Stufenbohrung und die dort vorgesehenen Kanäle können als einfache Bohrungen ausgebildet sein. Weiter ermöglicht der stirnseitig angeordnete Steuerkolben eine eindeutige Teilung zwischen dem mindestens einen Ablassventil und dem von der Steuerdruckfläche begrenzten Steuerdruckraum zur Betätigung des Steuerschiebers. Neben dem konstruktiv einfachen Aufbau des Steuerschiebers und des Steuerzylinders kann ein stirnseitig angeordneter Steuerkolben auch die Anforderungen an die Toleranzen der Bauteile des Steuerventils sowie an die Abdichtung des Steuerkolbens gegenüber dem Steuerzylinder gering halten. Another embodiment provides that the control piston is preferably arranged on the front side of the slide tappet and has at least one control pressure surface which can be exposed to the hydraulic control pressure and which delimits a control pressure chamber in the control cylinder. In this case, the control pressure surface which can be exposed to the hydraulic control pressure is preferably arranged on the front side of the control piston of the control slide. Such an end-face construction of the control slide and the associated hydraulic control valve enable, in addition to an overall simple construction, also a reliable function and exact control of the length-adjustable connecting rod. Due to the frontal arrangement of the control piston, the control cylinder can be designed as a simple stepped bore and the channels provided there can be designed as simple bores. Furthermore, the control piston arranged at the front enables a clear division between the at least one discharge valve and the control pressure chamber, which is delimited by the control pressure surface, for actuating the control slide. In addition to the structurally simple structure of the control slide and the control cylinder, a control piston arranged at the end can also keep the requirements for the tolerances of the components of the control valve and for the sealing of the control piston relative to the control cylinder low.

[0018] In einer Variante der Erfindung erstreckt sich der Schieberstößel von dem stirnseitig angeordneten Steuerkolben in Richtung der Steuerschieberachse durch den Steuerzylinder, wobei vorzugsweise der Schieberstößel rotationssymmetrisch zur Steuerschieberachse ausgebildet ist. In einer weiteren Variante der Erfindung sind die Längsachse des Schieberstößels und die Steuerschieberachse parallel zueinander bzw. zusammenfallend ausgeführt. In a variant of the invention, the slide tappet extends from the control piston arranged at the end in the direction of the control slide axis through the control cylinder, the slide tappet preferably being rotationally symmetrical to the control slide axis. In a further variant of the invention, the longitudinal axis of the slide tappet and the control slide axis are designed parallel to one another or coincide.

[0019] Für eine besonders einfache Übertragung der axialen Bewegung des Steuerschiebers in Richtung der Steuerschieberachse kann der Schieberstößel eine Schaltkontur aufweisen, um das mindestens eine Ablassventil zu betätigen. Dabei kann die Schaltkontur als gerade oder schräg verlaufende Abflachung des Schieberstößels mit oder ohne Vertiefungen und Vorsprünge ausgebildet sein. For a particularly simple transmission of the axial movement of the control slide in the direction of the control slide axis, the slide tappet can have a switching contour in order to actuate the at least one drain valve. The switching contour can be designed as a straight or inclined flattening of the slide tappet with or without depressions and projections.

[0020] Eine besondere Variante sieht vor, dass der Steuerschieber geneigt zur Längsrichtung der Pleuelstange und geneigt zur Normalen der Längsrichtung der Pleuelstange angeordnet ist, wobei bevorzugt die Steuerschieberachse in einem Winkel zwischen 15° und 75° angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Steuerschieberachse geneigt zur Längsachse der Pleuelstange angeordnet. Zusätzlich zu dem mittels der Zusatzmasse optimierten Steuerschieber kann die geneigte Anordnung des Steuerschiebers gegenüber der Längsrichtung der Pleuelstange und gegenüber der Normalen zur Längsrichtung der Pleuelstange bei einer günstigen Wahl des Winkels die negativen Einflüsse der Trägheit des Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelkanälen und in den Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung weiter reduzieren. Dadurch können Störungen und Fehlfunktionen bei der Ansteuerung der Steuereinrichtung vermieden werden. Weiterhin können durch die geneigte Anordnung des Steuerschiebers auch störende Einflüsse auf die weiteren Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung und der längenverstellbaren Pleuelstange minimiert werden, deren Funktionen, insbesondere durch die bei hohen Drehzahlen stark ansteigenden Massenkräfte, beeinträchtigt sein können. A special variant provides that the control slide is arranged inclined to the longitudinal direction of the connecting rod and inclined to the normal to the longitudinal direction of the connecting rod, the control slide axis preferably being arranged at an angle between 15 ° and 75 °. In other words, the control slide axis is arranged inclined to the longitudinal axis of the connecting rod. In addition to the control slide optimized by means of the additional mass, the inclined arrangement of the control slide relative to the longitudinal direction of the connecting rod and relative to the normal to the longitudinal direction of the connecting rod, if the angle is favorable, can reduce the negative influences of the inertia of the hydraulic medium in the hydraulic medium channels and in the components of the hydraulic control device further reduce. In this way, disturbances and malfunctions in the activation of the control device can be avoided. Furthermore, the inclined arrangement of the control slide can also minimize disruptive influences on the other components of the hydraulic control device and the length-adjustable connecting rod, the functions of which can be impaired, in particular by the mass forces that increase sharply at high speeds.

[0021] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens zwei vom Steuerschieber betätigbare Ablassventile vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die mindestens zwei Ablassventile wechselweise betätigbar sind. Je nach Stellung des Steuerschiebers ist maximal eines der zwei Ablassventile geöffnet, so dass Hydraulikmittel entweder aus der ersten Druckkammer oder der zweiten Druckkammer der Steuereinrichtung, insbesondere einer doppelt wirkenden ZylinderKolben-Einheit, der längenverstellbaren Pleuelstange entweichen kann. Währenddessen kann sich die andere Druckkammer gleichzeitig mit Hydraulikmittel füllen, infolge der beim Kolbenmotor bei der Hubbewegung der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte, die mittels der entstehenden Sogwirkung ein Öffnen des der anderen Druckkammer zugeordneten Rückschlagventils bewirken. Mit zunehmender Befüllung dieser Druckkammer wird aus der geöffneten Druckkammer gleichsam Hydraulikmittel abgeführt, wodurch sich die Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange ändert. Je nach Ausgestaltung der hydraulischen Steuereinrichtung sowie je nach Betriebszustand des Kolbenmotors, können mehrere Hübe der Pleuelstange erforderlich sein, bis die Längenänderung der Pleuelstange beendet ist. Günstigerweise haben die Ablass-[0021] An advantageous embodiment provides that at least two drain valves which can be actuated by the control slide are provided, the at least two drain valves preferably being able to be actuated alternately. Depending on the position of the control slide, a maximum of one of the two drainage valves is open, so that hydraulic fluid can escape either from the first pressure chamber or the second pressure chamber of the control device, in particular a double-acting cylinder-piston unit of the length-adjustable connecting rod. Meanwhile, the other pressure chamber can be filled with hydraulic fluid at the same time as a result of the gas and inertia forces acting in the piston engine during the stroke movement of the connecting rod, which cause the non-return valve assigned to the other pressure chamber to open by means of the resulting suction. With increasing filling of this pressure chamber, hydraulic medium is discharged from the open pressure chamber, as it were, whereby the effective length of the length-adjustable connecting rod changes. Depending on the configuration of the hydraulic control device and depending on the operating state of the piston engine, several strokes of the connecting rod may be necessary until the change in length of the connecting rod is complete. Conveniently, the drainage

ventile federvorgespannte Ventilkörper, bevorzugt Ventilkugeln, die über ein geeignetes Übertragungselement, beispielsweise Übertragungsstifte oder Übertragungskugeln, gegen die Federvorspannung in Richtung der Hubachse des Ventilkörpers bewegt werden, um das Ablassventil zu Öffnen. valves spring-preloaded valve bodies, preferably valve balls, which are moved against the spring preload in the direction of the stroke axis of the valve body via a suitable transmission element, for example transmission pins or transmission balls, in order to open the drain valve.

[0022] Für eine sichere Funktion und einen einfachen Aufbau der Ablassventile können die mindestens zwei Ablassventile geneigt zur Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuerschieberachse, angeordnet sein. Dabei bezieht sich die Anordnung der Ablassventile auf die Öffnungsrichtung der Ventilkörper in den Ablassventilen. Diese geneigte Anordnung der Ablassventile ermöglicht neben einer einfachen Bauweise des hydraulischen Steuerventils auch insgesamt geringe Abmessungen der Pleuelstange mit einer entsprechenden Massenreduktion. In einer alternativen Ausbildung können die mindestens zwei Ablassventile auf gegenüberliegenden Seiten der Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuerschieberachse angeordnet sein, um eine sehr kompakte Bauweise des hydraulischen Steuerventils und eine sehr schlanke Ausbildung der Pleuelstange zu ermöglichen. For a safe function and a simple structure of the drain valves, the at least two drain valves can be arranged inclined to the control slide axis, preferably perpendicular to the control slide axis. The arrangement of the drain valves relates to the opening direction of the valve bodies in the drain valves. This inclined arrangement of the discharge valves enables, in addition to a simple construction of the hydraulic control valve, overall small dimensions of the connecting rod with a corresponding reduction in mass. In an alternative embodiment, the at least two discharge valves can be arranged on opposite sides of the control slide axis, preferably perpendicular to the control slide axis, in order to enable a very compact design of the hydraulic control valve and a very slim design of the connecting rod.

[0023] In einer weiteren Ausgestaltung kann zwischen der Schaltkontur des Schieberstößels und dem stirnseitig angeordneten Steuerkolben ein Anschlagflansch vorgesehen sein, wobei vorzugsweise zwischen dem Anschlagflansch und dem Steuerkolben eine einschnürende Ringnut vorgesehen ist. Dadurch ist auch dieser Bereich zwischen der Schaltkontur des Schieberstößels und dem Steuerkolben masseoptimiert. Ein solcher Aufbau des Steuerschiebers ermöglicht eine einfache Montage in einer entsprechend ausgeformten Bohrung, ohne den Einsatz von Aufnahmebuchsen oder Zwischenstücken. Lediglich der durch den Steuerkolben gebildete Steuerdruckraum muss durch einen entsprechenden Verschluss abgedichtet werden, der gleichzeitig auch einen Anschlag für den Steuerkolben bilden kann. In a further embodiment, a stop flange can be provided between the switching contour of the slide tappet and the control piston arranged at the front, a constricting annular groove preferably being provided between the stop flange and the control piston. As a result, this area between the switching contour of the slide tappet and the control piston is also optimized in terms of mass. Such a construction of the control slide enables simple assembly in a correspondingly shaped bore without the use of receiving bushings or intermediate pieces. Only the control pressure space formed by the control piston has to be sealed by a corresponding closure, which at the same time can also form a stop for the control piston.

[0024] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die hydraulische Steuereinrichtung eine Rückstellfeder aufweist, um den Steuerschieber in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung zurückzustellen, wobei vorzugsweise die Rückstellfeder um den Steuerschieber herum angeordnet ist. Die Rückstellfeder ermöglicht es, in dem hydraulischen Steuerventil zwei unterschiedliche Schaltstellungen vorzusehen, ohne einen aktiven Rückstellmechanismus, zusätzliche Druckkammern oder Versorgungsleitungen bereitzustellen. Dadurch können die Herstellungskosten geringgehalten werden, bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Funktionssicherheit. Weiterhin kann eine solche Rückstellfeder in einfacher Weise an unterschiedliche Steuerdrücke oder Anwendungen des Steuerventils angepasst werden, ohne die gesamte Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung oder sogar der längenverstellbaren Pleuelstange verändern zu müssen. Dabei reduziert eine Anordnung der Rückstellfeder um den Steuerschieber herum den benötigten Bauraum für das Steuerventil und gleichzeitig auch den Herstellungsaufwand. A preferred embodiment provides that the hydraulic control device has a return spring in order to hold the control slide in a first initial position or to reset it into the first initial position, the return spring preferably being arranged around the control slide. The return spring makes it possible to provide two different switching positions in the hydraulic control valve without providing an active return mechanism, additional pressure chambers or supply lines. As a result, the production costs can be kept low, with a simultaneous increase in functional reliability. Furthermore, such a return spring can be adapted in a simple manner to different control pressures or applications of the control valve without having to change the entire construction of the hydraulic control device or even the length-adjustable connecting rod. In this case, an arrangement of the return spring around the control slide reduces the installation space required for the control valve and at the same time also reduces manufacturing costs.

[0025] Ein Ausführungsbeispiel der längenverstellbaren Pleuelstange sieht vor, dass die Pleuelstange zwei Pleuelteile aufweist, wobei das erste Pleuelteil das erste Pleuelauge und das zweite Pleuelteil das zweite Pleuelauge aufweist, und wobei das erste Pleuelteil zur Verstellung des Abstands zwischen Kolbenbolzen und 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. An embodiment of the length-adjustable connecting rod provides that the connecting rod has two connecting rod parts, the first connecting rod part having the first connecting rod eye and the second connecting rod part having the second connecting rod eye, and the first connecting rod part for adjusting the distance between the piston pin and the crankshaft journal relative to the second Connecting rod part is movable in the longitudinal direction of the connecting rod, preferably telescopically movable. In contrast to connecting rods with eccentrics, two connecting rod parts that can be moved relative to one another in the longitudinal direction of the connecting rod enable a stable structure as well as a safe and permanent operation of the length-adjustable connecting rod.

[0026] 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 vorzugsweise das erste Pleuelteil mit einem Verstellkolben der ZylinderKolben-Einheit verbunden ist und das zweie Pleuelteil eine Zylinderbohrung der Zylinder-KolbenEinheit aufweist. 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 At least one cylinder-piston unit hydraulically connected to the hydraulic control device can be provided to move the first connecting rod part relative to the second connecting rod part, the first connecting rod part preferably being connected to an adjusting piston of the cylinder-piston unit and the second connecting rod part has a cylinder bore of the cylinder-piston unit. 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

auch die hydraulische Steuereinrichtung vorgesehen ist. the hydraulic control device is also provided.

[0027] Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Steuerschieber für eine längenverstellbare Pleuelstange gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen mit einem Steuerkolben, der in einem Steuerzylinder verschiebbar und mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbar ist, sowie mit einem Schieberstößel, wobei eine Zusatzmasse fest mit dem Steuerschieber verbindbar ist. Ein solcher Steuerschieber kann entsprechend dem allgemeinen Gleichteilekonzept für unterschiedliche Kolbenmotoren mittels der Zusatzmasse einfach an die für jeden individuellen Motortyp erforderliche spezifische Schiebermasse angepasst werden. Dadurch können Öldruckschwankungen in einer längenverstellbaren Pleuelstange aufgrund der Pleuelbewegung kompensiert werden. Gleichzeitig können mittels des Konzepts gleicher Schieberstößel für eine Vielzahl von unterschiedlicher Motorentypen und die spezifische Anpassung der Schiebermasse mittels einer Zusatzmasse die Herstellungskosten signifikant reduziert werden. The invention also relates to a control slide for a length-adjustable connecting rod according to the above-described embodiments with a control piston that can be moved in a control cylinder and can be acted upon by a hydraulic control pressure, and with a slide tappet, an additional mass being firmly connectable to the control slide is. Such a control slide can easily be adapted to the specific slide mass required for each individual type of engine in accordance with the general common parts concept for different piston engines by means of the additional mass. As a result, oil pressure fluctuations in a length-adjustable connecting rod due to the connecting rod movement can be compensated for. At the same time, using the concept of the same slide tappets for a large number of different engine types and the specific adaptation of the slide mass by means of an additional mass, the manufacturing costs can be significantly reduced.

[0028] 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 zumindest 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 der hydraulischen Steuereinrichtung und dem Steuerschieber mit Zusatzmasse wird eine kostengünstige und robuste Steuerung der längenverstellbaren Pleuelstange ermöglicht. 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, as well as with at least one adjustable length connected to the reciprocating piston Connecting rod according to the embodiments described above. Preferably, all of the reciprocating pistons of the piston engine are 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 savings of such a piston engine can be considerable if the compression ratio is set accordingly as a function of the respective operating state. A cost-effective and robust control of the length-adjustable connecting rod is made possible by means of the hydraulic control device and the control slide with additional mass.

[0029] Im Folgenden werden nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung anhand beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In the following, non-limiting embodiments of the invention are explained in more detail with reference to exemplary drawings. Show it:

[0030] Fig. 1 eine Draufansicht einer erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange, 1 shows a top view of a length-adjustable connecting rod according to the invention,

[0031] Fig. 2 eine schematische Ansicht der teilweise freigeschnittenen längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1, FIG. 2 shows a schematic view of the partially cut-open length-adjustable connecting rod from FIG. 1,

[0032] Fig. 3 eine schematische Ansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung des hydraulischen Steuerventils, 3 shows a schematic view of the length-adjustable connecting rod from FIG. 1 with a schematic representation of the hydraulic control valve,

[0033] Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 entlang der Linie IV, 4 shows an enlarged sectional view of the length-adjustable connecting rod from FIG. 1 along the line IV,

[0034] Fig. 5a eine vergrößerte Schnittdarstellung des Steuerschiebers aus Fig. 4 mit eingepresster Zusatzmasse, [0034] FIG. 5a an enlarged sectional view of the control slide from FIG. 4 with pressed-in additional mass,

[0035] Fig. 5b eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers mit einer aufgepressten Zusatzmasse in einer zweiten Ausführungsform, [0035] FIG. 5b shows an enlarged sectional view of the control slide with an additional mass pressed on in a second embodiment,

[0036] Fig. 5c eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers mit einer aufgepressten Zusatzmasse in einer dritten Ausführungsform, [0036] FIG. 5c an enlarged sectional view of the control slide with an additional mass pressed on in a third embodiment,

[0037] Fig. 5d eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers mit einer angeschraubten Zusatzmasse, 5d shows an enlarged sectional view of the control slide with an additional mass screwed on,

[0038] Fig. 5e eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers mit einer auf dem Schieberstößel gesicherten Zusatzmasse, und [0038] FIG. 5e shows an enlarged sectional view of the control slide with an additional mass secured on the slide tappet, and

[0039] Fig. 5f eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers mit einer aufgepressten Zusatzmasse mit integriertem Endanschlag. [0039] FIG. 5f shows an enlarged sectional view of the control slide with a pressed-on additional mass with an integrated end stop.

[0040] Die 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 The length-adjustable connecting rod 1 shown in Fig. 1 comprises two telescopic mutually movable connecting rod parts 2, 3. The lower connecting rod part 2 arranged at the bottom in the illustration of the length-adjustable connecting rod 1 in FIG. 1 has a large connecting rod eye 4 with which the length-adjustable Connecting rod 1 on the crankshaft (not shown) of the piston engine

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 43 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. is stored. For this purpose, a bearing shell 5 is also arranged on the lower connecting rod part 2, which together with the lower area of the lower connecting rod 2, which is also configured 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 bolts 43. 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 the reciprocating piston in the piston engine.

[0041] Wie in Fig. 2 gut zu erkennen, ist der Pleuelkopf 6 über eine Kolbenstange 8 mit einem Verstellkolben 9 einer als Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstellvorrichtung 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 einteilig ausgebildet sind. Dies ermöglicht vor einem Zusammenbau des oberen Pleuelteils 3, einen Zylinderdeckel 15 der Zylinder-Kolben-Einheit und eine Stangendichtung 16 auf der Kolbenstange 8 sowie Kolbendichtungen 17, 18 an dem Verstellkolben 9 einfach und beschädigungsfrei anzuordnen. As can be clearly seen in FIG. 2, the connecting rod head 6 is connected via a piston rod 8 to an adjusting piston 9 of an adjusting device of the length-adjustable connecting rod 1, which is designed 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 are formed in one piece. This enables a cylinder cover 15 of the cylinder-piston unit and a rod seal 16 on the piston rod 8 and piston seals 17, 18 on the adjustment piston 9 to be arranged easily and without damage before the upper connecting rod part 3 is assembled.

[0042] 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. Dieser Abstand zwischen Kolbenbolzen des Hubkolbens und Kurbelwelle des Kolbenmotors wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als Wirklänge bezeichnet. Durch die Anpassung ist es möglich, den Kolbenmotor im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als unter Volllast zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen. In einem 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 9 des oberen Pleuelteils 3 in Längsrichtung bzw. entlang der Längsachse 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. 2 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. The upper connecting rod 3 is telescopically guided via the adjusting piston 9 in the lower connecting rod 2 in order to adjust the distance between the piston pin of the reciprocating piston received in the small connecting rod eye 7 and the crankshaft of the piston engine received in the large connecting rod eye 4 so as to adjust the Adapt the compression ratio of the piston engine to the respective operating condition. This distance between the piston pin of the reciprocating piston and the crankshaft of the piston engine is referred to as the effective length in the context of the present disclosure. The adaptation makes it possible to operate the piston engine in the partial load range with a higher compression ratio than under full load and thus to increase the efficiency of the engine. In a housing 11 of the lower connecting rod part 2, a cylinder 12 is formed in the upper region, which is introduced into the housing 11 of the lower connecting rod part 2 as a cylinder bore or cylinder sleeve. In the cylinder 12, the adjusting piston 9 of the upper connecting rod part 3 is arranged to be movable in the longitudinal direction or along the longitudinal axis 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. 2 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 limits the housing 11 and the cylinder 12 towards the top.

[0043] An dem Zylinderdeckel 15 ist eine Stangendichtung 16 vorgesehen, die von einem Sicherungsring 19 am Ubergang zwischen Kolbenstange 8 und dem Zylinderdecker 15 gehalten wird. Die Stangendichtung 16 umgibt die Kolbenstange 8 und dichtet den oberen Druckraum 14 gegenüber der Umgebung ab. 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. Der Sicherungsring 19 bildet zusammen mit dem Zylinderdeckel 15 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. A rod seal 16 is provided on the cylinder cover 15 and is held by a locking ring 19 at the transition between the piston rod 8 and the cylinder cover 15. The rod seal 16 surrounds the piston rod 8 and seals the upper pressure chamber 14 from the environment. 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 locking ring 19 together with 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 the adjusting piston 9 rests in the lower position (short position) of the length-adjustable connecting rod 1 the lower stop formed by the cylinder base 20 rests.

[0044] Im Folgenden wird anhand der in Fig. 3 dargestellten hydraulischen Verschaltung einer 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 und 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-, bzw. Beschleunigungs- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den mechanischen Kontakt des Verstellkolbens 9 mit dem Sicherungsring 19 aufgenommen. Die Länge der Pleuelstange 1 verändert sich dadurch nicht. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren In the following, a control device 21 for supplying the adjustment device formed by the cylinder-piston unit 10 is explained in more detail with reference to the hydraulic interconnection 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, on the other hand, is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod 1 is alternately loaded with tension and pressure due to the mass or acceleration and gas forces. In the long position, the tensile force is absorbed by the mechanical contact of the adjusting piston 9 with the locking ring 19. The length of the connecting rod 1 does not change as a result. A compressive force is exerted over the piston surface on the lower one, which is filled with engine oil

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 Anderung der Pleuellänge. Dadurch ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch gesperrt. Transfer pressure chamber 13. 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 the connecting rod length from changing. As a result, the length-adjustable connecting rod 1 is hydraulically locked in this direction of movement.

[0045] 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 short version of the length-adjustable connecting rod 1, the situation is reversed. 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 tensile force on the length-adjustable connecting rod 1 causes a pressure increase in the upper pressure chamber 14 and thus causing a hydraulic lock.

[0046] 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 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 3/2-Wegeventil 27, dessen beiden schaltbaren Anschlüsse 30 jeweils über eine Drossel 28, 29 mit einer Hydraulikmittelleitung 22, 23 der Druckräume 13, 14 verbunden sind. Dabei wird das 3/2-Wegeventil 27 über den Druck des Motoröls betätigt, der dem 3/2-Wegeventil 27 über eine mit dem Ölversorgungskanal 26 verbundene Steuerdruckleitung 31 zugeführt wird. Die Rückstellung des 3/2-Wegeventils 27 erfolgt durch eine Rückstellfeder 32. Die beiden schaltbaren Anschlüsse 30 des 3/2-Wegeventils 27 sind mit einem Abströmkanal 33 verbunden, der das aus den Druckräumen 13, 14 abgeführte Motoröl an den ÖOlversorgungskanal 26 abgibt, von wo aus es zur Befüllung des jeweils anderen Druckraums 14, 13 zur Verfügung steht oder über das große Pleuelauge 4 an die Umgebung abgegeben werden kann. In der in Fig. 3 dargestellten Vorzugslage des 3/2-Wegeventils 27 ist der obere Druckraum 14 geöffnet. Alternativ kann der Abströmkanal 33 das Motoröl direkt an die Umgebung abgeben. The 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 filling the other pressure chamber 13, 14 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 thus loses its effect. For this purpose, the hydraulic control device 21 comprises a 3/2-way valve 27, the two switchable connections 30 of which are each connected to a hydraulic medium line 22, 23 of the pressure chambers 13, 14 via a throttle 28, 29. The 3/2-way valve 27 is actuated via the pressure of the engine oil, which is fed to the 3/2-way valve 27 via a control pressure line 31 connected to the oil supply channel 26. The 3/2-way valve 27 is reset by a return spring 32. The two switchable connections 30 of the 3/2-way valve 27 are connected to an outflow channel 33 which releases the engine oil discharged from the pressure chambers 13, 14 to the oil supply channel 26, from where it is available for filling the respective other pressure chamber 14, 13 or can be released to the environment via the large connecting rod eye 4. In the preferred position of the 3/2-way valve 27 shown in FIG. 3, the upper pressure chamber 14 is open. Alternatively, the outflow channel 33 can release the engine oil directly into the environment.

[0047] Bei dem 3/2-Wegeventil 27 ist jeweils einer der schaltbaren Anschlüsse 30 geöffnet, so dass der zugehörige Druckraum 13, 14 geleert ist, während der andere Anschluss 30 geschlossen ist. Bei einer Veränderung der Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 27, durch das Anliegen eines höheren Steuerdrucks über die Steuerdruckleitung 31 oder durch eine Rückstellung über die Rückstellfeder 32 bei einem abnehmenden Steuerdruck, wird der bisher geöffnete Anschluss 30 geschlossen und der bisher geschlossene Anschluss 30 geöffnet. Infolgedessen strömt aus dem bisher mit Motoröl gefüllten Druckraum 13, 14 das unter hohem Druck stehende Motoröl über die jeweilige Hydraulikmittelleitung 22, 23 sowie die zugehörige Drossel 28, 29 durch den geöffneten Anschluss 30 des 3/2-Wegeventils 27 und den Abströmkanal 33 zur Umgebung. Gleichzeitig entsteht durch die in einem Kolbenmotor während der Hubbewegung der Pleuelstange 1 wirkenden Massen- und Gaskräfte in dem bisher leeren Druckraum 14, 13 eine Sogwirkung, durch die sich das zugehörige Rückschlagventil 24, 25 öffnet, so dass sich der bisher leere Druckraum 14, 13 mit Motoröl füllt. Mit zunehmender Füllung dieses Druckraums 14, 13 wird aus dem anderen Druckraum 13, 14 zunehmend das Motoröl über den geöffneten Anschluss 30 abgeführt, 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 14, 13 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 ist. In the 3/2-way valve 27, one of the switchable connections 30 is open, so that the associated pressure chamber 13, 14 is emptied while the other connection 30 is closed. When the switching position of the 3/2-way valve 27 changes, when a higher control pressure is applied via the control pressure line 31 or when the control pressure is reset via the return spring 32, the previously open port 30 is closed and the previously closed port 30 is opened . As a result, the engine oil, which was previously filled with engine oil, flows from the pressure chamber 13, 14, which is under high pressure, via the respective hydraulic medium line 22, 23 and the associated throttle 28, 29 through the open connection 30 of the 3/2-way valve 27 and the outflow channel 33 to the environment . At the same time, the mass and gas forces acting in a piston engine during the stroke movement of the connecting rod 1 create a suction effect in the previously empty pressure chamber 14, 13, through which the associated check valve 24, 25 opens, so that the previously empty pressure chamber 14, 13 opens fills with engine oil. With increasing filling of this pressure chamber 14, 13, the engine oil is increasingly discharged from the other pressure chamber 13, 14 via the opened connection 30, whereby the length of the connecting rod 1 changes. Depending on the configuration 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 14, 13 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 so the maximum possible change in length of the connecting rod 1 is reached.

[0048] Das in Fig. 2 gezeigte hydraulische Steuerventil 34 ist als Schieberventil ausgebildet mit einem Steuerzylinder 36 und einem in dem Steuerzylinder 36 verschiebbar angeordneten pilzförmigen Steuerschieber 35. Der Steuerschieber 35 weist einen stirnseitig angeordneten Steuerkolben 37 auf, der zusammen mit dem Steuerzylinder 36 einen stirnseitig des Steuerschiebers 35 angeordneten Steuerdruckraum 38 ausbildet. Der Steuerzylinder 36 ist als eine gegenüber der Längsachse A der Pleuelstange 1 und auch gegenüber der Normalen zur Längsachse A der The hydraulic control valve 34 shown in Fig. 2 is designed as a slide valve with a control cylinder 36 and a mushroom-shaped control slide 35 displaceably arranged in the control cylinder 36. The control slide 35 has a control piston 37 arranged at the end, which together with the control cylinder 36 has a control pressure chamber 38 arranged at the end of the control slide 35 is formed. The control cylinder 36 is opposite to the longitudinal axis A of the connecting rod 1 and also opposite the normal to the longitudinal axis A of the

Pleuelstange 1 geneigten Stufenbohrung im Gehäuse 11 des unteren Pleuelteils 2 ausgebildet. Am offenen Ende des Steuerzylinders 36 ist eine Verschlusskappe 46 vorgesehen, die den Steuerdruckraum 38 zur Umgebung hin abdichtet. Connecting rod 1 inclined stepped bore formed in the housing 11 of the lower connecting rod part 2. At the open end of the control cylinder 36, a closure cap 46 is provided which seals the control pressure chamber 38 from the environment.

[0049] Der Steuerdruckraum 38 wird über die Steuerdruckleitung 31 von dem Ölversorgungskanal 26 (siehe Fig. 3) mit unter Steuerdruck stehendem Hydraulikmittel versorgt. Auf der dem Steuerdruckraum 38 abgewandten Rückseite des stirnseitigen Steuerkolbens 37 erstreckt sich ein Schieberstößel 39, in dem als Niederdruckraum 45 ausgebildeten unteren Ende des Steuerzylinders 36, weshalb zwischen dem stirnseitigen Steuerkolben 37 und dem Steuerzylinder 36 eine berührende oder kontaktlose Dichtung vorgesehen ist. An einem dem Steuerkolben 37 zugewandten oberen Abschnitt des Schieberstößels 39 ist um den Schieberstößel 39 herum die Rückstellfeder 32 angeordnet, während am unteren Ende des Schieberstößels 39 eine Schaltkontur 54 zum Öffnen und Schließen der Ablassventile 41, 42 ausgebildet ist, um mit möglichst geringem Kraftaufwand den jeweiligen Ventilkkörper 49 aus dem Ventilsitz 50 des ersten und zweiten Ablassventils 41, 42 gleichmäßig abzuheben und das jeweilige Ablassventil 41, 42 zu öffnen. The control pressure chamber 38 is supplied with hydraulic medium under control pressure from the oil supply duct 26 (see FIG. 3) via the control pressure line 31. On the back of the front control piston 37 facing away from the control pressure chamber 38, there extends a slide tappet 39 in the lower end of the control cylinder 36 designed as a low pressure chamber 45, which is why a contacting or contactless seal is provided between the front control piston 37 and the control cylinder 36. On an upper section of the slide tappet 39 facing the control piston 37, the return spring 32 is arranged around the slide tappet 39, while at the lower end of the slide tappet 39 a switching contour 54 for opening and closing the drain valves 41, 42 is formed in order to reduce the effort with the least possible effort to lift the respective valve body 49 uniformly from the valve seat 50 of the first and second discharge valve 41, 42 and to open the respective discharge valve 41, 42.

[0050] Im Folgenden wird anhand der Figuren 4 und 5a-f der Aufbau und die Funktion des hydraulischen Steuerventils 34 für eine erfindungsgemäße Pleuelstange 1 näher erläutert. In the following, the structure and function of the hydraulic control valve 34 for a connecting rod 1 according to the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 4 and 5a-f.

[0051] Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des hydraulischen Steuerventils 34 entlang der in Fig. 1 und 2 dargestellten Schnittlinie IV. Dabei ist der Kopf dieses pilzförmigen Steuerschiebers 35 als Steuerkolben 37 ausgebildet mit einer stirnseitigen Senkvertiefung 56 zur Reduzierung der Masse des Steuerschiebers 35. Der Schieberstößel 39 des Steuerschiebers 35 weist im oberen, dem Steuerkolben 37 zugewandten Bereich einen oberen Abschnitt mit einem geringen Durchmesser auf, um den herum die Rückstellfeder 32 angeordnet ist, sowie im unteren Bereich eine Schaltkontur 54, die neben einer Führung des Steuerschiebers 35 auch mit den beiden Ablassventilen 41, 42 in Eingriff steht, um die zugeordneten Druckräume 13, 14 abwechselnd vom geschlossenen Zustand aus zu Öffnen. Beide Ablassventile 41 und 42 sind gleich aufgebaut, weshalb die zugehörigen Elemente nur anhand des ersten Ablassventils 41 beschrieben wird. Das Ablassventil 41 umfasst eine Verschlussschraube 47, die in eine entsprechende mit einem Gewinde versehene Aufnahmeöffnung im Gehäuse 11 des unteren Pleuelteils 4 eingeschraubt ist. In der Verschlussschraube 47 ist eine Ventilfeder 48 angeordnet, die auf einen kugelförmigen Ventilkörper 49 wirkt. Der kugelförmige Ventilkörper 49 interagiert mit einem konischen Ventilsitz 50, der in eine Ventilöffnung 51 mündet. In der Ventilöffnung 51 ist ein ebenfalls kugelförmiger Schließkörper 52 angeordnet. Das erste Ablassventil 41 ist in Fig. 4 in der geschlossenen Stellung gezeigt und das zweite Ablassventil 42 in der geöffneten Stellung. Zwischen dem Schieberstößel 39 des Steuerschiebers 35 und dem Steuerzylinder 36 ist hier der Ventildruckraum 45 ausgebildet, über den das aus dem oberen Druckraum 14 über das geöffnete zweite Ablassventil 42 ausströmende Hydraulikmittel an den Olversorgungskanal 26 abgeführt wird, um das ausströmende Motoröl direkt zur Befüllung des unteren Druckraums 13 bereitzustellen. 4 shows an enlarged sectional view of the hydraulic control valve 34 along the section line IV shown in FIGS. 1 and 2. The head of this mushroom-shaped control slide 35 is designed as a control piston 37 with an end-face depression 56 to reduce the mass of the control slide 35 The slide tappet 39 of the control slide 35 has in the upper region facing the control piston 37 an upper section with a small diameter around which the return spring 32 is arranged, and in the lower region a switching contour 54 which, in addition to guiding the control slide 35, also is in engagement with the two drain valves 41, 42 in order to open the associated pressure chambers 13, 14 alternately from the closed state. Both drain valves 41 and 42 have the same structure, which is why the associated elements will only be described with reference to the first drain valve 41. The drain valve 41 comprises a screw plug 47 which is screwed into a corresponding receiving opening provided with a thread in the housing 11 of the lower connecting rod part 4. A valve spring 48, which acts on a spherical valve body 49, is arranged in the screw plug 47. The spherical valve body 49 interacts with a conical valve seat 50 which opens into a valve opening 51. A likewise spherical closing body 52 is arranged in the valve opening 51. The first drain valve 41 is shown in FIG. 4 in the closed position and the second drain valve 42 in the open position. Between the slide tappet 39 of the control slide 35 and the control cylinder 36, the valve pressure chamber 45 is formed here, via which the hydraulic medium flowing out of the upper pressure chamber 14 via the opened second drain valve 42 is discharged to the oil supply channel 26 in order to allow the outflowing engine oil to be filled directly to the lower one Provide pressure chamber 13.

[0052] Die Betätigung der Ablassventile 41 und 42 erfolgt mittels des Steuerschiebers 35. Der Steuerschieber 35 steht über die Steuerdruckleitung 31 hydraulisch mit dem Motorölkreislauf in Verbindung. Eine Erhöhung des Steuerdrucks im Motorölkreislauf wirkt stirnseitig auf die Steuerdruckfläche 40 des Steuerkolbens 37. Hierdurch wird der Steuerkolben 37 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 32 in Richtung des Ventildruckraums 45 bewegt. Der Steuerschieber 35 weist einen Anschlagflansch 53 auf, der die zweite Stellung vorgibt. Zum Abgrenzen des vom Steuerkolben 37 definierten Steuerdruckraums 38 ist eine Verschlusskappe 46 vorgesehen. Der Steuerschieber 35 weist eine Schaltkontur 54 mit zwei Erhöhungen mit rautenförmigem Querschnitt auf, die jeweils auf die zugehörigen Schließkörper 52 wirken, der dann in der Folge die zugehörigen Ventilkörper 49 bewegt. In der in Fig. 4 dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 ist ausreichend Spiel zwischen dem Schieberstößel 39, bzw. der Schaltkontur 54 und dem Schließkörper 52 des ersten Ablassventils 41 vorhanden, sodass der Ventilkörper 49 sicher auf dem Ventilsitz 50 aufsitzt. Der im zweiten Ablassventil 42 zugeordnete Schließkörper 52 weist in der in Fig. 4 dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 eine angehobene Stellung auf. Der Schließkörper 52 wirkt somit auf den Ventilkörper 49 des zweiten Ablassventils 42 und hebt den Ventilkörper 49 The discharge valves 41 and 42 are actuated by means of the control slide 35. The control slide 35 is hydraulically connected to the engine oil circuit via the control pressure line 31. An increase in the control pressure in the engine oil circuit acts on the front side on the control pressure surface 40 of the control piston 37. As a result, the control piston 37 is moved against the action of the return spring 32 in the direction of the valve pressure chamber 45. The control slide 35 has a stop flange 53 which specifies the second position. A closure cap 46 is provided to delimit the control pressure chamber 38 defined by the control piston 37. The control slide 35 has a switching contour 54 with two elevations with a diamond-shaped cross section, which each act on the associated closing body 52, which then moves the associated valve body 49 as a result. In the position of the control slide 35 shown in FIG. 4, there is sufficient play between the slide tappet 39 or the switching contour 54 and the closing body 52 of the first drain valve 41 so that the valve body 49 is securely seated on the valve seat 50. The closing body 52 assigned in the second discharge valve 42 has a raised position in the position of the control slide 35 shown in FIG. 4. The closing body 52 thus acts on the valve body 49 of the second discharge valve 42 and lifts the valve body 49

und die zugehörige Venitlfeder 48 aus dem Ventilssitz 50. Das zweite Ablassventil 42 ist hierdurch geöffnet. Entsprechend kann das Motoröl aus dem oberen Druckraum 14 abfließen, während der untere Druckraum 13 gesperrt ist. and the associated valve spring 48 from the valve seat 50. The second drain valve 42 is thereby opened. Accordingly, the engine oil can flow out of the upper pressure chamber 14, while the lower pressure chamber 13 is blocked.

[0053] Bewegt sich der Steuerschieber 35 durch den ansteigenden Steuerdruck des Motoröls im Steuerdruckraum 38 in Richtung des Ventildruckraums 45, dann gleitet der Schließkörper 52 des zweiten Ablassventils 42 an der Schaltkontur 54 nach unten in eine entspannte Position und gibt dem zugehörigen Ventilkörper 49 frei, sodass die Ventilfeder 48 den Ventilkörper 49 auf den Ventilsitz 50 drückt. Anschließend gleitet der Schließkörper 52 des ersten Ablassventils 41 an der Schaltkontur 54 nach oben, wodurch sich der zugehörige Ventilkörper 49 von der Achse As des Steuerschiebers 35 weggedrückt wird. Gleichzeitig drückt sich die zugehörige Ventilfeder 48 zusammen und der Ventilkörper 49 hebt von dem Ventilsitz 50 ab. Hierdurch wird das Steuerventil 34 in die zweite Ventilstellung gedrückt, die in der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 resultiert. If the control slide 35 moves due to the increasing control pressure of the engine oil in the control pressure chamber 38 in the direction of the valve pressure chamber 45, then the closing body 52 of the second drain valve 42 slides down the switching contour 54 into a relaxed position and releases the associated valve body 49, so that the valve spring 48 presses the valve body 49 onto the valve seat 50. The closing body 52 of the first drain valve 41 then slides upward on the switching contour 54, as a result of which the associated valve body 49 is pushed away from the axis As of the control slide 35. At the same time, the associated valve spring 48 compresses and the valve body 49 lifts off the valve seat 50. As a result, the control valve 34 is pressed into the second valve position, which results in the short position of the length-adjustable connecting rod 1.

[0054] An dem in Fig. 4 gezeigten Steuerschieber 35 sind verschiedene Maßnahmen zur Optimierung der Masse des Steuerschiebers 35 vorgesehen. Im mittleren Bereich der am Schieberstößel 39 vorgesehenen Schaltkontur 54 ist eine nutartige Einschnürung 55 vorgesehen, die zwischen den beiden erhabenen Bereichen der Schaltkontur 54, die mit den beiden Ablassventilen 41, 42 in Beziehung stehen und die Führung des Steuerschiebers 35 im Steuerzylinder 36 ermöglichen, angeordnet ist. Darüber hinaus ist der obere Abschnitt des Schieberstößels 39 im Bereich der Rückstellfeder 32 mit einem geringeren Druckmesser in Form einer einschnürenden Ringnut versehen. Weiter ist von der Seite des Steuerkolbens 37 eine sich in den Schieberstößel 39 erstreckende Bohrung 44, sowie im Bereich des Steuerkolbens 37 selbst eine Senkvertiefung 56 vorgesehen. Die Bohrung 44 erstreckt sich dabei vorzugsweise parallel zu bzw. entlang einer Längsachse As des Steuerkolbens 37. Various measures for optimizing the mass of the control slide 35 are provided on the control slide 35 shown in FIG. In the middle area of the switching contour 54 provided on the slide tappet 39, a groove-like constriction 55 is provided, which is arranged between the two raised areas of the switching contour 54, which are related to the two drain valves 41, 42 and enable the control slide 35 to be guided in the control cylinder 36 is. In addition, the upper section of the slide tappet 39 in the area of the return spring 32 is provided with a smaller pressure gauge in the form of a constricting annular groove. Furthermore, from the side of the control piston 37, a bore 44 extending into the slide tappet 39 and, in the area of the control piston 37 itself, a countersunk recess 56 are provided. The bore 44 preferably extends parallel to or along a longitudinal axis As of the control piston 37.

[0055] Der Grunddurchmesser der nutartigen Einschnürung 55 entspricht in etwa dem geringeren Durchmesser des Schieberstößels 39 jenseits der Schaltkontur 54. Dabei kann der Übergang zwischen der Senkvertiefung 56 und der Sacklochbohrung 44 im Schieberstößel 39 angefasst sein. Die durch diese Maßnahmen erreichte Massenreduktion ergibt sich jeweils aus dem eingesparten Volumen des Schieberstößels 39 bzw. des Steuerkolbens 37 multipliziert mit der Masse von Stahl (7,85 g/mm®). Aufgrund der für diesen Steuerschieber 35 gezielt vorgenommenen Gewichts- bzw. Volumenreduktionen lässt sich die Masse des Steuerschiebers 35 sehr deutlich reduzieren, sodass über ein gezieltes Hinzufügen einer Zusatzmasse 57 der Steuerschieber 35 des hydraulischen Steuerventils 34 auf verschiedenste Anwendungsfälle hin Justiert werden kann. The basic diameter of the groove-like constriction 55 corresponds approximately to the smaller diameter of the slide tappet 39 on the other side of the switching contour 54. The transition between the countersunk recess 56 and the blind hole 44 in the slide tappet 39 can be touched. The mass reduction achieved by these measures results in each case from the saved volume of the slide tappet 39 or the control piston 37 multiplied by the mass of steel (7.85 g / mm®). Due to the weight or volume reductions made specifically for this control slide 35, the mass of the control slide 35 can be reduced very significantly, so that the control slide 35 of the hydraulic control valve 34 can be adjusted to a wide variety of applications by specifically adding an additional mass 57.

[0056] Die Beschleunigungskräfte, die auf den Steuerschieber 35 wirken, sind von dem jeweiligen Design der längenverstellbaren Pleuelstange 1 und der hydraulischen Steuereinrichtung 21, aber auch von dem jeweiligen Kolbenmotor abhängig. Uber die Beschleunigungskräfte können daher aufgrund der Gesamtmasse des Steuerschiebers 35 erhebliche Kräfte auf die Rückstellfeder 32 wirken. Auch der Steuerdruckraum 38 muss so gewählt werden, dass eine Verschiebung des Steuerschiebers 35 trotz des Masseeinflusses gewährleistet ist. Daher ist es für eine erfindungsgemäße längenverstellbare Pleuelstange 1 beabsichtigt, die Masse des Steuerschiebers 35 auf unter 1 g zu halten, um über die Zusatzmasse 57 eine optimale Anpassung an den jeweiligen Kolbenmotor zu ermöglichen. Vorzugsweise ist dabei die Dichte des Materials der Zusatzmasse 57 gleich oder größer als die Dichte des Materials des Steuerkolbens 37 und/oder des Schieberstößels 39. Die Zusatzmasse 57 kann dabei aus nur einem oder einer Mischung aus mehreren Materialien bestehen. The acceleration forces that act on the control slide 35 are dependent on the respective design of the length-adjustable connecting rod 1 and the hydraulic control device 21, but also on the respective piston engine. Due to the total mass of the control slide 35, considerable forces can act on the return spring 32 via the acceleration forces. The control pressure chamber 38 must also be selected in such a way that a displacement of the control slide 35 is ensured despite the influence of the mass. It is therefore intended for a length-adjustable connecting rod 1 according to the invention to keep the mass of the control slide 35 below 1 g in order to enable optimal adaptation to the respective piston engine via the additional mass 57. The density of the material of the additional mass 57 is preferably equal to or greater than the density of the material of the control piston 37 and / or the slide tappet 39. The additional mass 57 can consist of only one or a mixture of several materials.

[0057] Die vergrößerte Schnittansicht des oberen Abschnitts des Steuerschiebers 35 in Fig. 5a zeigt deutlich die Anordnung der Zusatzmasse 57 in der Senkvertiefung 56 des Steuerkolbens 37. Die Zusatzmasse 57 ist dabei fest in die Senkvertiefung 56 eingepresst, um sie sicher mit dem Steuerschieber 35 zusammen in dem Steuerzylinder 36 zu bewegen. Neben der Senkvertiefung 56 ist hier auch wieder die Bohrung 44 im oberen Abschnitt des Steuerschiebers 35 zu erkennen, die sich von der Senkvertiefung 56 in den Schieberstößel 39 über den Anschlagflansch 53 hinweg erstreckt. Ein derart masseoptimerter Steuerschieber 35 kann zur optimalen Anpas-The enlarged sectional view of the upper section of the control slide 35 in FIG. 5a clearly shows the arrangement of the additional mass 57 in the countersunk recess 56 of the control piston 37. The additional mass 57 is pressed firmly into the countersunk recess 56 in order to secure it with the control slide 35 move together in the control cylinder 36. In addition to the countersunk recess 56, the bore 44 in the upper section of the control slide 35 can also be seen here, which extends from the countersunk recess 56 into the slide tappet 39 over the stop flange 53. Such a mass-optimized control slide 35 can be used for optimal adaptation

sung an die jeweilige längenverstellbare Pleuelstange 1 und dem zugehörigen Kolbenmotor mit unterschiedlichen Zusatzmaßen 57 versehen werden, sodass für unterschiedliche Motortypen entsprechend dem Gileichteilekonzept der gleiche Steuerschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 eingesetzt werden kann. Solution to the respective length-adjustable connecting rod 1 and the associated piston engine can be provided with different additional dimensions 57, so that the same control slide 35 consisting of control piston 37 and slide tappet 39 can be used for different engine types according to the common parts concept.

[0058] In Fig. 5b ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerschiebers 35 mit aufgepresster Zusatzmasse 57 in einer vergrößerten Schnittansicht dargestellt. Im Gegensatz zu der in Fig. 4 und Fig. 5a gezeigten Ausführungsform ist die Zusatzmasse 57 nicht an der Außenwand und der Senkvertiefung 56, sondern auf einen coaxial zur Steuerschieberachse As in der Senkvertiefung 56 vorstehenden Stift 58 aufgepresst. Neben der durch den Stift 58 reduzierten Masseoptimierung mit der Senkvertiefung 56 ist auch hier wieder der obere Teil des Schieberstößels 39 bis zum Anschlagflansch 53 mit einem geringen Durchmesser ausgebildet. Eine Dritte Ausführungsform eines masseoptimierten Steuerschiebers 35, zeigt die vergrößerte Schnittansicht in Fig. 5c. Neben dem geringeren Durchmesser des oberen Abschnitts des Schieberstößels 39 zwischen dem Steuerkolben 37 und dem Anschlagflansch 53 weist auch diese Ausführungsform wieder eine Senkvertiefung 56 im Steuerkolben 37 und eine verkürzte Bohrung 44 von der Senkvertiefung 56 in den oberen Teilen des Schieberstößels 39 hinein auf. Zusatzmasse 57 ist in dieser Ausführungsform fest mit dem Stift 58 verpresst, der wiederum sicher in die Bohrung 44 eingepresst ist, um die Zusatzmasse 57, die hier um die Masse des Stifts 58 ergänzt ist, sicher an dem masseoptimierten Steuerschieber zu befestigen. Eine weitere ähnliche Ausführungsform zeigt die größere Schnittansicht des Steuerschiebers 35 in Fig. 5d. Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsformen ist bei diesen masseoptimierten Steuerschieber 35 die Zusatzmasse 57 mit einer Schraube 59 mit dem masseoptimierten Steuerschieber 35 verschraubt. Dabei greift die Schraube 59 in eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 44 ein, um die Zusatzmasse 57 sicher mit dem masseoptimierten Steuerschieber 35 zu verbinden. In FIG. 5b, a second embodiment of a control slide 35 according to the invention with pressed-on additional mass 57 is shown in an enlarged sectional view. In contrast to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5a, the additional mass 57 is not pressed onto the outer wall and the countersunk recess 56, but rather onto a pin 58 projecting coaxially to the control slide axis As in the countersunk recess 56. In addition to the mass optimization with the countersunk recess 56, which is reduced by the pin 58, the upper part of the slide tappet 39 up to the stop flange 53 is again formed with a small diameter. A third embodiment of a mass-optimized control slide 35 is shown in the enlarged sectional view in FIG. 5c. In addition to the smaller diameter of the upper section of the slide tappet 39 between the control piston 37 and the stop flange 53, this embodiment also has a countersunk recess 56 in the control piston 37 and a shortened bore 44 from the countersunk recess 56 in the upper parts of the slide tappet 39. In this embodiment, additional mass 57 is firmly pressed with pin 58, which in turn is securely pressed into bore 44 in order to securely attach additional mass 57, which is here supplemented by the mass of pin 58, to the mass-optimized control slide. Another similar embodiment is shown in the larger sectional view of the control slide 35 in FIG. 5d. In contrast to the previous embodiments, in these mass-optimized control slide 35 the additional mass 57 is screwed to the mass-optimized control slide 35 with a screw 59. The screw 59 engages in a bore 44 provided with a thread in order to securely connect the additional mass 57 to the mass-optimized control slide 35.

[0059] Fig. 5e zeigt eine gänzlich andere Ausführungsform des masseoptimierten Steuerschiebers 35 in einer vergrößerten Schnittansicht, wobei die Zusatzmasse 57 auf der dem Schieberstößel 39 zugewandten Rückseite des Steuerkolbens 37 angeordnet ist, und dort mittels eines Sicherungsrings 60 im Bereich des Steuerkolbens 37 gehalten wird. Neben dem verringerten Durchmesser des oberen Abschnitts des Schieberstößels 39 zwischen Anschlagflansch 53 und Steuerkolben 37, weist der Steuerkolben 37 hier eine von innen eingebrachte Senkvertiefung 56 auf, um die Masse des Steuerschiebers 35 gering zu halten und über die Zusatzmasse 57 eine optimale Anpassung an den jeweiligen Kolbenmotor zu ermöglichen. 5e shows a completely different embodiment of the mass-optimized control slide 35 in an enlarged sectional view, the additional mass 57 being arranged on the rear side of the control piston 37 facing the slide tappet 39, and held there by means of a locking ring 60 in the area of the control piston 37 . In addition to the reduced diameter of the upper section of the slide tappet 39 between the stop flange 53 and the control piston 37, the control piston 37 here has a countersunk recess 56 made from the inside in order to keep the mass of the control slide 35 low and, via the additional mass 57, an optimal adaptation to the respective Enable piston engine.

[0060] Eine weitere Möglichkeit die Zusatzmasse 57 auf der zum Schieberstößel 39 hingewandten Rückseite des Steuerkolbens 37 anzuordnen ist in Fig. 5f dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Schaft des Schieberstößels 39 insgesamt mit einem geringen Durchmesser ausgebildet und der Steuerkolben 37 von der Innenseite mit einer Senkvertiefung 56 versehen, um den Steuerschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 mit einer möglichst geringen Masse auszubilden. Die Zusatzmasse 57 zur optimalen Anpassung des Steuerschiebers 35 auf den jeweiligen Kolbenmotor ist auf den Schaft des Schieberstößels 39 aufgepresst und erstreckt sich bis in die Senkvertiefung 56 im Steuerkolben 37. Das gegenüberliegende freie Ende dieser Zusatzmasse 57 dient gleichzeitig als Anschlag für den Steuerschieber 35 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 32 in Richtung des Ventildruckraums 45. Another possibility of arranging the additional mass 57 on the rear side of the control piston 37 facing the slide tappet 39 is shown in FIG. 5f. In this embodiment, the shaft of the slide tappet 39 is designed with a small overall diameter and the control piston 37 is provided on the inside with a countersunk recess 56 to form the control slide 35 from the control piston 37 and slide tappet 39 with the lowest possible mass. The additional mass 57 for optimal adaptation of the control slide 35 to the respective piston engine is pressed onto the shaft of the slide tappet 39 and extends into the countersunk recess 56 in the control piston 37. The opposite free end of this additional mass 57 also serves as a stop for the control slide 35 against the Effect of the return spring 32 in the direction of the valve pressure chamber 45.

[0061] Wie die vorherigen Ausführungsformen des Steuerschiebers 35 in den Fig. 5a bis 5e wird auch hier dieser masseoptimierte Steuerschieber 35 mit einer Zusatzmasse 57 versehen, die dauerhaft sicher an dem Steuerschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 befestigt ist, um die jeweiligen masseoptimierten Steuerschieber 35 für eine große Anzahl von unterschiedlichen Motortypen nutzbar zu machen, indem über eine Zusatzmasse 57 der Steuerschieber 35 optimal an die jeweiligen Bedingungen in dem Verbrennungsmotor und der längenverstellbaren Pleuelstange 1 angepasst wird. Like the previous embodiments of the control slide 35 in FIGS. 5a to 5e, this mass-optimized control slide 35 is also provided here with an additional mass 57, which is permanently and securely attached to the control slide 35 made up of the control piston 37 and slide tappet 39, to the respective mass-optimized To make control slide 35 usable for a large number of different engine types by optimally adapting the control slide 35 to the respective conditions in the internal combustion engine and the length-adjustable connecting rod 1 via an additional mass 57.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 längenverstellbare Pleuelstange 2 unteres Pleuelteil 1 length-adjustable connecting rod 2 lower connecting rod part

3 oberes Pleuelteil 3 upper connecting rod part

4 Pleuelauge 4 connecting rod eyes

5 Lagerschale 5 bearing shell

6 Pleuelkopf 6 connecting rod end

7 Pleuelauge 7 connecting rod eyes

8 Kolbenstange 8 piston rod

9 Verstellkolben 9 adjusting pistons

10 Zylinder-Kolben-Einheit 11 Gehäuse 10 cylinder-piston unit 11 housing

12 Zylinder 12 cylinders

13 Druckraum 13 print room

14 Druckraum 14 print room

15 Zylinderdeckel 15 cylinder covers

16 Stangendichtung 16 rod seal

17 Kolbendichtung 17 piston seal

18 Kolbendichtung 18 piston seal

19 Sicherungsring 19 retaining ring

20 Zylinderboden 20 cylinder bottoms

21 hydraulische Steuereinrichtung 22 Hydraulikmittelleitung 23 Hydraulikmittelleitung 24 Rückschlagventil 21 hydraulic control device 22 hydraulic medium line 23 hydraulic medium line 24 check valve

25 Rückschlagventil 25 check valve

26 Ölversorgung 26 Oil supply

27 3/2-Wegeventil 27 3/2-way valve

28 Drossel 28 throttle

29 Drossel 29 throttle

30 Anschlüsse 30 connections

31 Steuerdruckleitung 32 Rückstellfeder 31 Control pressure line 32 Return spring

33 Abströmkanal 33 discharge duct

34 Steuerventil 34 control valve

35 Steuerschieber 35 control spool

36 Steuerzylinder 36 control cylinders

37 Steuerkolben 37 control piston

38 Steuerdruckraum 38 control pressure chamber

39 Schieberstößel 39 slide valve

40 Steuerdruckfläche 41 Ablassventil 40 control pressure area 41 drain valve

42 Ablassventil 42 Drain valve

43 Pleuelschraube 43 connecting rod screw

44 Bohrung 44 bore

45 Ventildruckraum 45 valve pressure chamber

46 Verschlusskappe 46 Closing cap

47 Verschlussschraube 48 Ventilfeder 47 Screw plug 48 Valve spring

49 Ventikörper 49 valve body

50 Ventilsitz 50 valve seat

51 Ventilöffnung 51 valve opening

52 Schließkörper 52 closing body

53 Anschlagflansch 53 stop flange

54 Schaltkontur 54 switching contour

55 Einschnürung 55 constriction

56 Senkvertiefung 56 Depression

57 ZZusatzmasse 57 Additional mass

58 Stift 58 pen

59 Schraube 59 screw

60 Sicherungsring 60 retaining ring

Ak Achse der Kurbelwelle As Steuerschieberachse Ak axis of the crankshaft As control slide axis

A Pleuellängsachse A conrod longitudinal axis

Claims

1. Length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine with a hydraulic control device (21) for setting the effective length of the length-adjustable connecting rod (1), the hydraulic control device (21) having a hydraulic control valve (34) with a control cylinder (36), a control slide (35) and at least one drain valve (41, 42) that can be actuated by the control slide (35), and wherein the control slide (35) has a control piston (37), which can be displaced in the control cylinder (36) and can be acted upon by a hydraulic control pressure, and a slide tappet ( 39), characterized in that an additional mass (57) firmly connected to the control slide (35) is provided.

2. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 1, characterized in that the control slide (35) is a mass-optimized control slide (35), the mass of the control slide (35) is reduced due to the choice of material of the slide tappet (39) and / or due to a switching contour (54) of the slide tappet (39) provided with at least one constriction (55) and / or due to the mass of the slide tappet, a maximum of 0.93 times, preferably a maximum of 0.85 times the envelope volume of a switching contour (54 ) of the slide tappet (39) multiplied by the density of steel (7.85 g / mm®).

3. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the control slide (35) is a mass-optimized control slide (35), the mass of the control slide (35) being reduced due to the choice of material for the control piston (37) and / or due to a blind hole (44) provided in the control piston (37), which preferably extends into the slide tappet (39).

4. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional mass (57) is attached to the control slide (35) by means of a press fit, a screw connection or by means of a safety device.

5. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control piston (37) is preferably arranged at the end of the slide tappet (39) and has at least one control pressure surface (46) which can be exposed to the hydraulic control pressure and which has a control pressure chamber (38) in the control cylinder (36).

6. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 5, characterized in that the slide tappet (39) extends from the control piston (37) arranged on the front side in the direction of the control slide axis (As) through the control cylinder (36), wherein preferably the slide tappet (39 ) is designed to be rotationally symmetrical to the control slide axis (As).

7. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the slide tappet (39) has a switching contour (54) in order to actuate the at least one drain valve (41, 42).

8. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control slide (35) is arranged inclined to the longitudinal axis (A) of the connecting rod (1) and inclined to the normal to the longitudinal axis (A) of the connecting rod (1) is, wherein the control slide axis (As) is preferably arranged at an angle between 15 ° and 75 °.

9. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least two drain valves (41, 42) which can be actuated by the control slide (35) are provided.

10. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a stop flange (53) is provided between a switching contour (54) of the slide tappet (39) and the control piston (37) arranged on the end face, preferably between the Stop flange (53) and the control piston (37) a constricting annular groove is provided.

11. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the hydraulic control device (21) has a return spring (32) to hold the control slide (35) in a first starting position or to reset it to the first starting position , wherein the return spring (32) is preferably arranged around the control slide (35).

12. Length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the connecting rod (1) has two connecting rod parts (2,3), the first connecting rod part (3) having a first connecting rod eye (7) for receiving a piston pin and the second connecting rod part (2) has a second connecting rod eye (4) for receiving a crankshaft journal, and wherein the first connecting rod part (3) can be moved, preferably telescoped, in the longitudinal direction (A) of the connecting rod (1) with respect to the second connecting rod part (2), to adjust the distance between the piston pin and the crankshaft journal.

13. Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 12, 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 ), wherein the first connecting rod part (3) is preferably connected to an adjusting piston (9) of the cylinder-piston unit (10) and the second connecting rod part (2) is a cylinder bore (12) of the cylinder-piston unit (10) having.

14. Control slide (35) for a length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 13, with a control piston (37) which is displaceable in a control cylinder (36) and can be acted upon with a hydraulic control pressure, and with a slide tappet (39 ), whereby an additional mass (57) can be firmly connected to the control slide (35).

15. Piston engine with at least one engine cylinder, one reciprocating piston moving in the engine cylinder and at least one adjustable compression ratio in the engine cylinder, as well as with at least one length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 1 to 13 connected to the reciprocating piston .

In addition 6 sheets of drawings