DE102013103685B4 - Switching valve and internal combustion engine with such a switching valve - Google Patents
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Abstract
Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor, welcher ein einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweist, nämlich zum Steuern eines Hydraulikölstroms insbesondere für eine Exzenter-Verstelleinrichtung des Verbrennungsmotors, mit einem Steuerkolben (41), welcher abhängig von seiner Schaltstellung den Hydraulikölstrom steuert, und mit einem kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus für den Steuerkolben (41), wobei der Steuerkolben (41) durch den Schaltmechanismus abhängig von einem Hydrauliköldruck, der in einem ersten Druckraum (48) herrscht, entgegen einer Federkraft eines Federelements (44) des Schaltmechanismus verlagerbar ist, und wobei der Steuerkolben (41) den ersten Druckraum (48) von einem zweiten Druckraum (49) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Druckraum (49) ebenso wie der erste Druckraum (48) mit Hydrauliköl befüllbar ist, wobei der zweite Druckraum (49) über einen Zulauf (50) befüllbar und über einen Ablauf (51) entleerbar ist, wobei dann, wenn der zweite Druckraum (49) ebenso wie der erste Druckraum (48) mit Hydrauliköl befüllt ist, eine Verlagerung des Steuerkolbens (41) nicht möglich ist, wohingegen dann, wenn der zweite Druckraum (49) vom Hydrauliköl entleert ist, die Verlagerung des Steuerkolbens (41) möglich ist, wobei die Befüllung oder die Entleerung des zweiten Druckraums (49) motordrehzahlabhängig ist.Switching valve for an internal combustion engine, which has an adjustable compression ratio, namely for controlling a hydraulic oil flow, in particular for an eccentric adjustment device of the internal combustion engine, with a control piston (41), which controls the hydraulic oil flow depending on its switching position, and with a ballpoint pen mechanism-like switching mechanism for the control piston ( 41), wherein the control piston (41) can be displaced by the switching mechanism depending on a hydraulic oil pressure that prevails in a first pressure chamber (48) against a spring force of a spring element (44) of the switching mechanism, and wherein the control piston (41) covers the first pressure chamber (48) separates from a second pressure chamber (49), characterized in that the second pressure chamber (49), like the first pressure chamber (48), can be filled with hydraulic oil, the second pressure chamber (49) being fillable via an inlet (50) and can be emptied via a drain (51), whereby when the second pressure chamber (49) as well as the first pressure chamber (48) is filled with hydraulic oil, a displacement of the control piston (41) is not possible, whereas when the second pressure chamber (49) is emptied of hydraulic oil, the displacement of the control piston (41) is possible, the filling or emptying of the second pressure chamber (49) being dependent on the engine speed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.The invention relates to a changeover valve for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio according to the preamble of patent claim 1 and an internal combustion engine according to the preamble of
In den Hydraulikkammern 22, 23 herrscht ein Hydraulikdruck, der auf die den Exzenterstangen 15, 16 zugeordneten Kolben 20 bzw. 21 einwirkt, wobei abhängig von der Ölmenge in den Hydraulikkammern 22, 23 die Verlagerung der Exzenterstangen 15, 16 möglich ist oder nicht möglich ist.There is hydraulic pressure in the
Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirken. Während eines Arbeitstakts verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte ständig. Die Verstellbewegung wird durch die mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolben 20, 21, die auf die Exzenterstangen 15, 16 einwirken, unterstützt, wobei die Kolben 20, 21 ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte verhindern. Die Exzenterstangen 15, 16, die mit den Kolben 20, 21 zusammenwirken, sind beidseitig an den Exzenterkörper 14 angebunden. Die Hydraulikkammern 22 und 23, in welchen die Kolben 20, 21 geführt sind, sind über Hydraulikölleitungen 24 und 25 von dem Hublagerauge 11 aus mit Hydrauliköl beaufschlagbar. Rückschlagventile 26 und 27 verhindern ein Rückfließen des Hydrauliköls aus den Hydraulikkammern 23 und 24 zurück in die Hydraulikleitungen 24 und 25. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 29 aufgenommen, dessen Funktion ebenfalls bereits aus der
Die Hydraulikkammern 22 und 23 stehen dabei über Fluidleitungen 30 bzw. 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 29 aufnimmt. Vom Umschaltventil 29 sind in
Wie oben ausgeführt, wird das Hydrauliköl, welches auf die in den Hydraulikkammern 22, 23 geführten Kolben 20, 21 einwirkt, den Hydraulikkammern 22, 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikleitungen 24 und 25 zugeführt, wobei die Pleuelstange 10 derart mit dem Hublagerauge 11 an der in
Nach der
Nach dem Stand der Technik besteht die Gefahr, dass nach Bereitstellen eines Betätigungsimpulses, der zum Schalten der Umschaltventile benötigt wird, einige Umschaltventile des Verbrennungsmotors schalten während andere Umschaltventile des Verbrennungsmotors nicht schalten, da zum Beispiel der Betätigungsimpuls nicht gleichförmig an allen Umschaltventilen ankommt. Solche Fehlschaltungen im Bereich der Umschaltventile des Verbrennungsmotors können dazu führen, dass an einigen Zylindern ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis und an anderen Zylindern ein relativ niedriges Verdichtungsverhältnis eingestellt ist. Dies gilt es zu vermeiden.According to the prior art, there is a risk that after providing an actuation pulse that is needed to switch the changeover valves, some changeover valves of the internal combustion engine switch while other changeover valves of the internal combustion engine do not switch, since, for example, the actuation pulse does not arrive uniformly at all changeover valves. Such incorrect switching in the area of the switching valves of the internal combustion engine can lead to a relatively high compression ratio being set on some cylinders and a relatively low compression ratio being set on other cylinders. This must be avoided.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis, mit Hilfe dessen derartige Fehlschaltungen vermieden bzw. behoben werden können, und einen Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil zu schaffen.The object of the invention is to create a changeover valve for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio, with the help of which such incorrect switching can be avoided or eliminated, and an internal combustion engine with such a changeover valve.
Diese Aufgabe wird durch ein Umschaltventil gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This task is solved by a changeover valve according to claim 1.
Der zweite Druckraum ist ebenso wie der erste Druckraum mit Hydrauliköl befüllbar, wobei der zweite Druckraum über einen Zulauf befüllbar und über einen Ablauf entleerbar, wobei dann, wenn der zweite Druckraum ebenso wie der erste Druckraum mit Hydrauliköl befüllt ist, eine Verlagerung des Steuerkolbens nicht möglich ist, wohingegen dann, wenn der zweite Druckraum vom Hydrauliköl entleert ist, die Verlagerung des Steuerkolbens möglich ist. Mit einem solchen Umschaltventil können Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil vermieden bzw. behoben werden, und wobei die Befüllung oder Entleerung des zweiten Druckraums motordrehzahlabhängig ist.The second pressure chamber, like the first pressure chamber, can be filled with hydraulic oil, wherein the second pressure chamber can be filled via an inlet and emptied via an outlet, whereby when the second pressure chamber, like the first pressure chamber, is filled with hydraulic oil, a displacement of the control piston is not possible is, whereas when the second pressure chamber is emptied of hydraulic oil, the control piston can be displaced. With such a changeover valve, incorrect switching on the respective changeover valve can be avoided or eliminated, and the filling or emptying of the second pressure chamber is dependent on the engine speed.
Dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als ein Grenzwert ist, ist der zweite Druckraum stärker befüllbar, wohingegen dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, der zweite Druckraum stärker entleerbar ist. Das Befüllen des zweiten Druckraums kann auch bei Motorstillstand bzw. einer Motodrehzahl von Null erfolgen. Hierdurch ist es möglich, in einem definierten Motordrehzahlbereich die Schaltstellungen der Umschaltventile derart zu synchronisieren, dass alle Umschaltventile gleiche Schaltstellungen einnehmen.Then, when the engine speed is less than a limit value, the second pressure chamber can be filled to a greater extent, whereas when the engine speed is greater than the limit value, the second pressure chamber can be emptied to a greater extent. The second pressure chamber can also be filled when the engine is at a standstill or when the engine speed is at zero. This makes it possible to synchronize the switching positions of the changeover valves in a defined engine speed range in such a way that all changeover valves assume the same switching positions.
Vorzugsweise ist dem Ablauf des Umschaltventils ein Ablaufventil zugeordnet, welches dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als der Grenzwert ist, motordrehzahlabhängig und automatisch schließt, und welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, motordrehzahlabhängig und automatisch öffnet. Der Steuerkolben des Umschaltventils gibt in einer ersten Schaltstellung des Umschaltventils den Zulauf des Umschaltventils motordrehzahlunabhängig freigibt und verschließt in einer zweiten Schaltstellung des Umschaltventils den Zulauf motordrehzahlunabhängig. Diese Ausgestaltung ist einfach und daher bevorzugt.Preferably, the sequence of the switching valve is assigned a drain valve, which closes automatically depending on the engine speed when the engine speed is less than the limit value, and which opens automatically and depending on the engine speed when the engine speed is greater than the limit value. The control piston of the changeover valve releases the inlet of the changeover valve in a first switching position of the changeover valve regardless of the engine speed and closes the inlet in a second switching position of the changeover valve regardless of the engine speed. This configuration is simple and therefore preferred.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung begrenzt der Steuerkolben den ersten Druckraum und den zweiten Druckraum, wobei der Steuerkolben den ersten Druckraum vom zweiten Druckraum trennt. Ein Betätigungselement des Schaltmechanismus ist gegenüber dem ersten Druckraum durch den Steuerkolben abgeschirmt. Ein Rastierelement des Schaltmechanismus erstreckt sich sowohl im Bereich des ersten Druckraums als auch im Bereich des zweiten Druckraums. Ein Verdrehelement des Schaltmechanismus ist gegenüber dem ersten Druckraum durch den Steuerkolben abgeschirmt. Diese Ausgestaltung ermöglicht bei einer kompakten Bauform des Umschaltventils die Vermeidung bzw. Behebung von Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil.According to an advantageous development, the control piston delimits the first pressure chamber and the second pressure chamber, with the control piston separating the first pressure chamber from the second pressure chamber. An actuating element of the switching mechanism is shielded from the first pressure chamber by the control piston. A locking element of the switching mechanism extends both in the area of the first pressure chamber and in the area of the second pressure chamber. A rotating element of the switching mechanism is shielded from the first pressure chamber by the control piston. With a compact design of the changeover valve, this configuration enables the avoidance or elimination of incorrect switching on the respective changeover valve.
Der Verbrennungsmotor ist in Patentanspruch 12 definiert.The internal combustion engine is defined in
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein Detail eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis; -
2 einen ersten Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Umschaltventil in einer ersten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe nicht schaltbar ist; -
3 einen zweiten Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umschaltventil in der ersten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe schaltbar ist; -
4 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umschaltventil in einer zweiten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe schaltbar ist; -
5 das Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit Exzenterstangen zusammenwirken, in der Schaltstellung der2 ; -
6 das Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit Exzenterstangen zusammenwirken, in der Schaltstellung der4 ; -
7 ein erfindungsgemäßes Umschaltventil von außen in einer perspektivischen Ansicht; und -
8 einen Querschnitt durch8 .
-
1 a detail of an internal combustion engine known from the prior art with an adjustable compression ratio; -
2 a first cross section through a changeover valve according to the invention in a first switching position of the same, in which it cannot be switched; -
3 a second cross section through the changeover valve according to the invention in the first switching position thereof, in which it can be switched; -
4 a cross section through the changeover valve according to the invention in a second switching position of the same, in which it can be switched; -
5 the changeover valve together with hydraulic chambers, which interact with eccentric rods, in the switching position2 ; -
6 the changeover valve along with hydraulic chambers that have eccentric rods work together in the switching position of the4 ; -
7 a changeover valve according to the invention from the outside in a perspective view; and -
8th a cross section8th .
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis und ein Umschaltventil für einen solchen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis. Der Aufbau eines Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis ist dem Fachmann geläufig und wurde unter Bezugnahme auf
An dieser Stelle sei der Vollständigkeit halber nochmals ausgeführt, dass ein Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Zylinder aufweist. Jeder Zylinder verfügt über einen Kolben, der über eine Pleuelstange 10 an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Jede Pleuelstange 10 verfügt an einem Ende über ein Pleuellagerauge 12 und an einem gegenüberliegenden Ende über ein Hublagerauge 11. Die jeweilige Pleuelstange 10 greift mit ihrem Hublagerauge derart an einem Kurbelwellenlagerzapfen der Kurbelwelle an, dass zwischen dem Kurbelwellenlagerzapfen und dem Hublagerauge eine Pleuellagerschale 35 positioniert ist, wobei sich zwischen der jeweiligen Pleuellagerschale 35 und dem jeweiligen Kurbelwellenlagerzapfen ein Schmierölfilm aufbauen kann.At this point, for the sake of completeness, it should be stated again that an internal combustion engine with an adjustable compression ratio has at least one, preferably several, cylinders. Each cylinder has a piston which is coupled to a crankshaft of the internal combustion engine via a connecting
Ein Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis weist im Bereich jedes Pleuels 10 eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zur Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge der jeweiligen Pleuelstange 10 auf. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 weist Exzenterstangen 15, 16 auf, die abhängig von einem in mit dem den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 herrschenden Hydraulikdruck zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verlagerbar sind. Diese mit den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 sind ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikölleitungen 24, 25 der jeweiligen Pleuelstange 10 mit Hydrauliköl versorgbar. Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 36 aufgenommen, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22, 23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 abhängt.An internal combustion engine with an adjustable compression ratio has an
Die Hydraulikkammern 22, 23 stehen über Fluidleitungen 30, 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 36 aufnimmt.The
Die hier vorliegende Erfindung betrifft Details des Umschaltventils 36, mit Hilfe derer Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil 36 vermieden bzw. behoben werden können.The present invention relates to details of the
In der in
In der in
In der in
Das Umschaltventil 36 umfasst einen Steuerkolben 41, der die Schaltstellung des Schaltventils 36 bestimmt, wobei der Steuerkolben 41 des Schaltventils 36 in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 der
Die Verlagerung bzw. Schaltung des Steuerkolbens 41 des Umschaltventils 36 erfolgt mit Hilfe eines kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus des Umschaltventils 36, wobei dieser Schaltmechanismus im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel des Umschaltventils 36 ein verlagerbares Betätigungselement 42, ein feststehendes Rastierelement 43, ein als Rückstellelement dienendes Federelement 44 und ein verlagerbares und verdrehbares Verdrehelement 45 aufweist. Das Betätigungselement 42 umfasst einen Druckkranz 46 und eine Druckfeder 47.The displacement or switching of the
Der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 ist abhängig von einem Hydrauliköldruck, der in einem ersten Druckraum 48 des Umschaltventils 36 herrscht, entgegen einer von dem Federelement 44 bereitgestellten Federkraft verlagerbar, wobei das Federelement 44 vorzugsweise in einem zweiten Druckraum 49 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht der erste Druckraum 48 über die Fluidleitungen 37, 40 mit den Anschlüssen A* und B* in Wirkverbindung. Der zweite Druckraum 49 ist vom ersten Druckraum 48 über den Steuerkolben 41 getrennt. Beim erfindungsgemäßen Umschaltventil 36 ist nicht nur der erste Druckraum 48 mit Hydrauliköl befüllbar, sondern auch der zweite Druckraum 49, in welchem vorzugsweise das Federelement 44 positioniert ist. Das Federelement 44 muss nicht zwingend im zweiten Druckraum 49 positioniert sein.The
Dann, wenn sowohl der zweite Druckraum 49 als auch der erste Druckraum 48 beide mit Hydrauliköl befüllt sind, ist eine Verlagerung des Steuerkolbens 41 des Umschaltventils 36 und damit ein Schalten des Umschaltventils 36 nicht möglich. Dann hingegen, wenn der zweite Druckraum 49, in welchem das Federelement 44 positioniert ist, vom Hydrauliköl entleert ist, ist die Verlagerung des Steuerkolbens 41 bei Aufbauen eines entsprechenden Druckimpulses im ersten Druckraum 48 damit ein Schalten des Umschaltventils 36 möglich.Then, when both the
Wie am besten
Das Befüllen und Entleeren des zweiten Druckraums 49, in welchem das Federelement 44 angeordnet ist und der durch den Steuerkolben 41 permanent vom ersten Druckraum 48 getrennt ist, erfolgt motordrehzahlabhängig.The filling and emptying of the
So ist dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als ein Grenzwert ist, der zweite Druckraum 49 stärker mit Hydrauliköl befüllbar, wohingegen dann, wenn die Motordrehzahl größer als ein Grenzwert ist, der zweite Druckraum 49 stärker entleerbar ist.Thus, when the engine speed is less than a limit value, the
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch gewährleistet, dass dem Ablauf 51 ein Ablaufventil 53 zugeordnet ist, welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, automatisch schließt, und welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, automatisch öffnet.In the exemplary embodiment shown, this is ensured by the fact that the
Gemäß
Einem Vergleich der
In Abhängigkeit der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors sowie in Abhängigkeit der Schaltstellung des Umschaltventils 36 ist demnach der zweite Druckraum 49, der vom ersten Druckraum 48 getrennt ist und in welchem das Federelement 44 aufgenommen ist, mit Hydrauliköl befüllbar.Depending on the engine speed of the internal combustion engine and depending on the switching position of the switching
Dann, wenn bei kleinen Motordrehzahlen des Verbrennungsmotors der Ablauf 51 des zweiten Druckraums 49 des Umschaltventils 36 verschlossen ist und weiterhin in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 der Zulauf 50 vom Steuerkolben 41 freigegeben ist, kann sich im zweiten Druckraum 49 der identische Hydraulikdruck aufbauen wie im ersten Druckraum 48, sodass dann eine Betätigung bzw. ein Umschalten des Umschaltventils 36 nicht mehr möglich ist.Then, when the
Ist hingegen bei hohen Motordrehzahlen des Verbrennungsmotors der Ablauf 51 geöffnet oder gemäß
Sollte demnach an einem Verbrennungsmotor die Situation auftreten, dass die Umschaltventile 36 einiger Zylinder eine andere Schaltposition einnehmen als die Umschaltventile anderer Zylinder, so können alle Umschaltventile 36 bei relativ geringen Motordrehzahlen, insbesondere im Motorstillstand oder im Leerlauf des Verbrennungsmotors, synchronisiert werden. So können nämlich bei kleinen Motordrehzahlen nur diejenigen Umschaltventile 36 geschaltet werden, welche die Schaltposition der
Obwohl die in
Wie oben ausgeführt, trennt im gezeigten Ausführungsbeispiel der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 den ersten Druckraum 48 vom zweiten Druckraum 49, wobei der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 mit den Bauelementen des kugelschreibermechanikartigen Umschaltmechanismus des Umschaltventils 36 verschachtelt ausgeführt ist.As stated above, in the exemplary embodiment shown, the
So umgibt gemäß
Das feststehende Rastierelement 43 erstreckt sich ferner durch das Betätigungselement 42 sowie durch das Verdrehelement 45 hindurch, sodass demnach sowohl das Betätigungselement 42 als das Verdrehelement 45 das feststehende Rastierelement 43 radial außen zumindest abschnittsweise konzentrisch umgeben.The fixed
Das als Rückstellelement dienende Federelement 44 ragt in eine Nut des Steuerkolbens 41 hinein. Das Betätigungselement 42, nämlich sowohl der Druckkranz 46 als auch die Druckfeder 47 desselben, und das Federelement 44 sind über den Steuerkolben 41 vom ersten Druckraum 48 getrennt, sodass ausschließlich der Steuerkolben 41 von einem im ersten Druckraum 48 aufgebauten Hydrauliköldruck beaufschlagt ist. Die Druckfeder 47 des Betätigungselements 42 drückt den Druckkranz 46 desselben öldruckunabhängig, also unabhängig von dem Hydraulikdruck in dem ersten Druckraum 48, gegen das Verdrehelement 45.The
Dann, wenn in dem in
Diese Verdrehbewegung wird durch schräg verlaufende Kanten der Vorsprünge des Verdrehelements 45 und des Rastierelements 43 initiiert, die in Folge der Federkraft des Federel4ments 44 gegeneinander gedrückt sind.This twisting movement is initiated by oblique edges of the projections of the twisting
Dann, wenn die Vorsprünge des Verdrehelements 45 zuvor in relativ langen Nuten des Rastierelements 43 eingeführt waren, greifen dieselben nach einer Verdrehung anschließend in relativ kurze Nuten des Rastierelements 43 ein. Dann, wenn dieselben zuvor in relativ kurze Nuten des Rastierelements 43 eingeführt waren, greifen dieselben nach entsprechender Verdrehung des Verdrehelements 45 anschließend in relativ lange Nuten des Rastierelements 43 ein, um so die Umschaltung am Schaltventil 36 zwischen den Schaltpositionen der
Es sei darauf hingewiesen, dass es nicht erforderlich ist, dass der Ablauf 51 bei geringen Motordrehzahlen über das Ablaufventil 53 vollständig abgedichtet ist. Eine Drosselwirkung des Ablaufs 51 muss lediglich so groß sein, dass bei dem Aufbringen eines Betätigungsimpulses im ersten Druckraum 48 und bei geöffnetem Zulauf 50 sich dieser Impuls auch im zweiten Druckraum 49 aufbauen kann, um dann ein Betätigen des Umschaltventils 36 zu vermeiden.It should be noted that it is not necessary for the
In den gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Umschaltventil 36 patronenartig in Form einer vorgefertigten Ventileinheit ausgeführt, sodass das Umschaltventil 36 lediglich in die entsprechende Ausnehmung 28 im Pleuel 10 eingesetzt bzw. eingepresst werden muss. Dabei sind gemäß
Claims (12)
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JP6773455B2 (en) * | 2016-06-01 | 2020-10-21 | ナブテスコ株式会社 | Flow control valve and valve structure |
EP3351764B1 (en) * | 2017-01-18 | 2019-09-11 | ECO Holding 1 GmbH | Hydraulic module for controlling a hydraulic fluid stream of a connecting rod for a combustion engine with variable compression and connecting rod |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3714762A1 (en) | 1987-05-04 | 1988-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | PISTON WITH VARIABLE HEIGHT |
EP0297903B1 (en) | 1987-07-03 | 1991-10-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Compression ratio-changing device for internal combustion engines |
DE102008038437A1 (en) | 2008-08-20 | 2010-02-25 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Bistable valve and method of operating a parking brake system with a bistable valve |
DE102010016037A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Switchover valve, particularly for controlling hydraulic fluid flow of internal combustion engine, has ballpoint mechanism, which is engaged by applying actuating impulse to actuating unit of ballpoint mechanism |
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2013
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3714762A1 (en) | 1987-05-04 | 1988-11-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | PISTON WITH VARIABLE HEIGHT |
EP0297903B1 (en) | 1987-07-03 | 1991-10-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Compression ratio-changing device for internal combustion engines |
DE102008038437A1 (en) | 2008-08-20 | 2010-02-25 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Bistable valve and method of operating a parking brake system with a bistable valve |
DE102010016037A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Switchover valve, particularly for controlling hydraulic fluid flow of internal combustion engine, has ballpoint mechanism, which is engaged by applying actuating impulse to actuating unit of ballpoint mechanism |
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