DE102013224270B3

DE102013224270B3 - Device for changing the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013224270B3
Application number: DE102013224270.0A
Authority: DE
Inventors: Markus POPP
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2033-11-28

Abstract

Eine Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine ist an einem Pleuelauge (5) eines Pleuels (1) vorgesehen, wobei an dem Pleuelauge (5) ein schwenkbares mit zumindest einer Betätigungslasche (10, 19) versehenes Verstellelement (9) angeordnet ist und an der Betätigungslasche (10, 19) ein Ende einer Kolbenstange (11, 20) gelenkig angreift. Die Betätigungslasche (10, 19) ist an ihrem anderen Ende mit einem innerhalb einer Bohrung (33, 34) des Pleuels (1) längsverschiebbar angeordneten Stellkolben (31, 32) verbunden. Zur Schaffung einer für eine Großserienfertigung geeigneten Ausbildung der Anlenkung der Kolbenstange an dem Verstellelement, die kostengünstig herstellbar ist und zu einer Vereinfachung des Montagevorgangs führt, ist an der Betätigungslasche (10, 19) und/oder im Stellkolben (31, 32) eine in Richtung des Endes der Kolbenstange (11, 20) offene mit einer Gleitfläche (13, 22, 37, 38) versehene Aufnahme (12, 21, 35, 36) vorgesehen ist, wobei die Gleitfläche (13, 22, 37, 38) gleichmäßig gekrümmt ausgebildet ist und das Ende der Kolbenstange (11, 20) an die Form der Mantelfläche der Aufnahme (12, 21, 35, 36) angepasst ist.A device for changing the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine is provided on a connecting rod eye (5) of a connecting rod (1), wherein on the connecting rod eye (5) a pivotable with at least one actuating tab (10, 19) provided adjusting element (9) is arranged and on the actuating tab (10, 19) one end of a piston rod (11, 20) hingedly engages. The actuating tab (10, 19) is connected at its other end with a within a bore (33, 34) of the connecting rod (1) longitudinally displaceably arranged actuating piston (31, 32). To create a suitable for mass production training of the articulation of the piston rod on the adjusting element, which is inexpensive to produce and leads to a simplification of the assembly process is on the actuating tab (10, 19) and / or in the adjusting piston (31, 32) in the direction the end of the piston rod (11, 20) open (12, 21, 35, 36) provided with a sliding surface (13, 22, 37, 38) is provided, wherein the sliding surface (13, 22, 37, 38) curved uniformly is formed and the end of the piston rod (11, 20) to the shape of the lateral surface of the receptacle (12, 21, 35, 36) is adapted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, die an einem Pleuelauge eines Pleuels vorgesehen ist, an welchem ein schwenkbares mit zumindest einer Betätigungslasche versehenes Verstellelement angeordnet ist und an der Betätigungslasche ein Ende einer Kolbenstange gelenkig angreift, welche an ihrem anderen Ende mit einem innerhalb einer Bohrung des Pleuels längsverschiebbar angeordneten Stellkolben verbunden ist.The invention relates to a device for varying the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine, which is provided on a connecting rod eye of a connecting rod, on which a pivotable with at least one actuating tab provided adjusting element is arranged and on the actuating tab one end of a piston rod hingedly engages which its other end is connected to a longitudinally displaceable within a bore of the connecting rod arranged adjusting piston.

Gebiet der ErfindungField of the invention

In Hubkolbenbrennkraftmaschine ist mit dem Verdichtungsverhältnis ε das Verhältnis des Volumens des gesamten Zylinderraumes zu dem des Kompressionsraumes bezeichnet. Bekanntlich können durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses der Wirkungsgrad der Hubkolbenbrennkraftmaschine gesteigert und folglich insgesamt der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Mit einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses nimmt allerdings bei fremdgezündeten Hubkolbenbrennkraftmaschinen im Volllastbetrieb die Klopfneigung zu, bei der es sich um eine unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoff-Luftgemisches handelt. Demgegenüber könnte das Verdichtungsverhältnis im Teillastbetrieb, in dem die Füllung geringer ist, zur Verbesserung des Teillastwirkungsgrades erhöht werden, ohne dass dadurch das Klopfen auftreten würde. Daraus resultiert, dass es zweckmäßig ist, die Hubkolbenbrennkraftmaschine im Teillastbetrieb mit relativ hohem Verdichtungsverhältnis und im Volllastbetrieb mit gegenüber diesem reduzierten Verdichtungsverhältnis zu betreiben.In reciprocating internal combustion engine, the ratio of the volume of the entire cylinder chamber to that of the compression chamber is designated by the compression ratio ε. As is known, by increasing the compression ratio, the efficiency of the reciprocating internal combustion engine can be increased and consequently the overall fuel consumption can be reduced. With an increase in the compression ratio, however, the knock tendency increases in spark-ignited internal combustion engines in full-load operation, which is an uncontrolled auto-ignition of the fuel-air mixture. In contrast, the compression ratio in the part-load operation, in which the filling is lower, could be increased to improve the partial load efficiency, without thereby the knocking would occur. As a result, it is expedient to operate the reciprocating internal combustion engine in part-load operation with a relatively high compression ratio and in full load operation with respect to this reduced compression ratio.

Für aufgeladene Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Fremdzündung ist eine Anderung des Verdichtungsverhältnisses ist insgesamt vorteilhaft, da bei diesen im Hinblick auf die Aufladung insgesamt ein niedriges Verdichtungsverhältnis vorgegeben wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu verändern, wie z. B. von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, Betriebspunkten der Brennkraftmaschine, Signalen eines Klopfsensors, Abgaswerten usw.For supercharged reciprocating internal combustion engines with spark ignition, a change in the compression ratio is generally advantageous, given that in terms of the overall charge, a low compression ratio is given. In addition, it is possible to change the compression ratio as a function of other operating parameters of the reciprocating internal combustion engine, such. B. driving conditions of the motor vehicle, operating points of the internal combustion engine, signals of a knock sensor, exhaust emissions, etc.

Es sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, bei denen zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses die Lage des Kolbens zur Kurbelwelle veränderbar ist. Gemäß einer dieser Lösungen steht das Pleuel über einen am Pleuelauge vorgesehenen verstellbaren Exzenterkörper mit dem Kolben in Verbindung. In der Regel ist dabei der Exzenterkörper als im Pleuelauge verdrehbarer Wellenzapfen ausgebildet und nimmt in einer exzentrischen Bohrung über ein Kolbenbolzenlager einen Kolbenbolzen auf.There are known from the prior art devices in which the position of the piston to the crankshaft is variable to change the compression ratio. According to one of these solutions, the connecting rod is connected to the piston via an adjustable eccentric body provided on the connecting rod eye. As a rule, the eccentric body is designed as a shaft journal which can be rotated in the connecting rod eye and receives a piston pin in an eccentric bore via a piston pin bearing.

Eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist aus der DE 10 2011 002 138 A1 bekannt. Das vorbekannte Pleuel ist zur Erzielung einer Gewichtsersparnis im Bereich seines Pleuelauges trapezförmig ausgebildet. Ein als zweiarmiger Hebel ausgebildetes Verstellelement, das drehfest mit einem Exzenterkörper verbunden ist, weist Laschen auf, an denen Kolbenstangen über Bolzen angelenkt sind. Dabei ist gemäß der 5 dieser Druckschrift an einem Ende jeder dieser Kolbenstangen ein gabelförmiges Element vorgesehen, das das als flaches Bauteil ausgebildete Verstellelement umgreift.A device of the type described in the preamble of claim 1 is known from DE 10 2011 002 138 A1 known. The previously known connecting rod is trapezoidal in order to achieve a weight saving in the region of its connecting rod. An adjusting element embodied as a two-armed lever, which is non-rotatably connected to an eccentric body, has tabs on which piston rods are articulated via bolts. It is according to the 5 This document provides a fork-shaped element at one end of each of these piston rods, which surrounds the adjusting element designed as a flat component.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist ebenfalls aus der DE 10 2005 055 199 A1 bekannt.A generic device is also from the DE 10 2005 055 199 A1 known.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für eine Großserienfertigung geeignete Ausbildung der Anlenkung der Kolbenstange an dem Verstellelement zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und zu einer Vereinfachung des Montagevorgangs führt. Außerdem soll das Gewicht der Verstelleinrichtung reduziert werden.The invention has for its object to provide a suitable for large-scale production training of the articulation of the piston rod on the adjusting element, which is inexpensive to produce and leads to a simplification of the assembly process. In addition, the weight of the adjustment should be reduced.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird, ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1, in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst.This object is achieved on the basis of the preamble of patent claim 1, in conjunction with its characterizing features.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 soll an der Betätigungslasche und/oder im Stellkolben eine in Richtung des Endes der Kolbenstange offene mit einer Gleitfläche versehene Aufnahme vorgesehen sein, wobei die Gleitfläche gleichmäßig gekrümmt ausgebildet ist und das Ende der Kolbenstange an die Form der Mantelfläche der Aufnahme angepasst ist. Die Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses der Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine weist dabei vorzugsweise einen in dem Pleuelauge drehbar gelagerten Exzenterkörper auf, der drehfest mit dem zumindest eine Betätigungslasche aufweisenden Verstellelement verbunden und um seine Längsmittelachse verdrehbar ist.According to the characterizing part of claim 1 to be provided on the actuating tab and / or in the actuating piston open towards the end of the piston rod provided with a sliding surface recording, wherein the sliding surface is formed evenly curved and the end of the piston rod to the shape of the lateral surface of the Recording is adjusted. The device for changing the compression ratio of the cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine preferably has an eccentric body which is rotatably mounted in the connecting rod eye and is rotatably connected to the adjusting element having at least one actuating lug and can be rotated about its longitudinal central axis.

Anstelle der bekannten Anlenkung der Kolbenstange an der Lasche des Verstellelements und am Stellkolben, bei welcher einerseits ein der Lasche zugewandtes Endstück der Kolbenstange gabelförmig und andererseits ein dem Stellkolben zugewandtes Ende mit einer Querbohrung ausgebildet und die Enden jeweils mittels eines Bolzens in einer Aufnahmebohrung der Lasche und Aufnahmebohrungen des Stellkolbens geführt sind, kann gemäß der Erfindung auf ein entsprechendes Endstück und eine Verbindung mittels separater Bolzen verzichtet werden. Dazu nehmen die mit Gleitflächen versehenen Aufnahmen jeweils ein an deren Kontur angepasstes Ende der Kolbenstange auf. Folglich kann die Montage des Verstellelements am Pleuelauge erheblich vereinfacht werden, da während der Montage nicht mehr die Aufnahmebohrung in der Lasche mit entsprechenden Bohrungen am Ende der Kolbenstange in Deckung zu bringen ist. Das Gleiche gilt für die Querbohrung der Kolbenstange und die Aufnahmebohrungen des entsprechenden Stellkolbens. Außerdem kann das Gewicht der Vorrichtung reduziert werden, da auf ein entsprechendes gabelförmig ausgebildetes Endstück verzichtet wird.Instead of the known articulation of the piston rod on the lug of the adjusting element and on the adjusting piston, in which on the one hand a flap-facing end piece of the piston rod fork-shaped and on the other hand, the adjusting piston end facing formed with a transverse bore and the ends in each case by means of a bolt Receiving bore of the tab and receiving bores of the actuating piston are guided, can be dispensed according to the invention to a corresponding end piece and a connection by means of separate bolts. For this purpose, the recordings provided with sliding surfaces each have an end of the piston rod adapted to their contour. Consequently, the assembly of the adjusting element on the connecting rod can be considerably simplified because during assembly no longer the receiving bore in the tab with corresponding holes at the end of the piston rod is to bring into line. The same applies to the transverse bore of the piston rod and the receiving bores of the corresponding actuating piston. In addition, the weight of the device can be reduced because it dispenses with a corresponding fork-shaped end piece.

Demgegenüber ist nach der DE 10 2011 002 138 A1 , wie insbesondere aus der 5 hervorgeht, an jeder der beiden Kolbenstangen ein gabelförmiges Element vorgesehen und die Kolbenstangen sind über Bolzen mit den Stellkolben verbunden, wodurch ein höherer Montageaufwand erforderlich ist und aufgrund der damit verbundenen Gewichtszunahme die bewegten Massen erhöht werden.In contrast, after the DE 10 2011 002 138 A1 , in particular from the 5 shows, provided on each of the two piston rods, a fork-shaped element and the piston rods are connected via bolts to the actuating piston, whereby a higher assembly cost is required and due to the associated increase in weight, the moving masses are increased.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Gleitfläche zylindrisch ausgebildet sein, wobei eine Längsmittelachse dieser Gleitfläche nach der Montage des Verstellelements im Pleuelauge parallel zur Längsmittelachse des Pleuelauges verläuft. Somit können die Aufnahmen sowohl an der Betätigungslasche als auch im Stellkolben halbkreisförmig gestaltet sein. Die mit diesen zusammenwirkenden Enden der jeweiligen Kolbenstange werden in diesem Fall zur Anpassung an die Kontur der Aufnahme abschnittsweise ebenfalls zylindrisch ausgebildet sein. Daraus ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Linienkontakt zwischen den Enden der Kolbenstange und den abschnittsweise zylindrisch gestalteten Gleitflächen. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, die Aufnahmen jeweils als kugelförmige Kalotte auszubilden, in der der Endabschnitt der Kolbenstange aufgrund seiner kugelförmigen Ausgestaltung geführt ist.In a further embodiment of the invention, the sliding surface should be cylindrical, wherein a longitudinal center axis of this sliding surface after assembly of the adjusting element in the connecting rod extends parallel to the longitudinal center axis of the connecting rod. Thus, the recordings can be designed semicircular both on the actuating tab and in the actuating piston. The interacting with these ends of the respective piston rod are in this case also adapted to be adapted to the contour of the receptacle sections cylindrical. This results in an advantageous line contact between the ends of the piston rod and the partially cylindrical shaped sliding surfaces. Alternatively, it is possible to form the receptacles each as a spherical dome, in which the end portion of the piston rod is guided due to its spherical configuration.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Kolbenstange in ihrem der entsprechenden Aufnahme zugewandten Ende mit einem kreisförmig gestalteten Endabschnitt auszubilden, wobei dieser eine quer zur Längsachse der Kolbenstange verlaufende Mittelachse aufweist. Dieser Endabschnitt soll dabei einteilig mit der Kolbenstange ausgebildet sein. Daher besteht in diesem Fall die Möglichkeit, die Kolbenstange und den kreisförmigen Endabschnitt als gemeinsames Feinschneid- oder Feinstanzteil herzustellen, so dass insgesamt der Fertigungsaufwand im Hinblick auf eine Großserienfertigung der Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses deutlich reduziert werden kann.Furthermore, it is proposed to form the piston rod in its end facing the corresponding receptacle with a circular shaped end portion, wherein this has a transverse to the longitudinal axis of the piston rod center axis. This end portion should be formed integrally with the piston rod. Therefore, in this case, it is possible to manufacture the piston rod and the circular end portion as a common fine blanking or fine blanking part, so that overall the manufacturing cost can be significantly reduced in view of mass production of the compression ratio changing apparatus.

Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Ende der Kolbenstange über eine Halteklammer an der Betätigungslasche zu fixieren. Dabei kann die Halteklammer entweder als Drahtklammer oder als Blechklammer ausgebildet sein und die Betätigungslasche in ihrem Endabschnitt übergreifen. Das Ende der Kolbenstange, das mit dem Stellkolben verbunden ist, wird an diesem vorzugsweise mittels eines im Randbereich des Kolbenhemds in einer Nut angeordneten Sicherungsringes fixiert. Alternativ dazu besteht auch bei der Aufnahme der Betätigungslasche die Möglichkeit, die Halteklammer im Randbereich der Aufnahme vorzusehen, wobei das Ende oder beide Enden der Kol benstange durch die Halteklammer und den Sicherungsring hindurch in die Aufnahme eingeschnappt und anschließend am Umfang hintergriffen werden.In addition, the invention provides to fix the end of the piston rod via a retaining clip on the actuating tab. In this case, the retaining clip may be formed either as a wire clip or a sheet metal clip and engage over the actuating tab in its end portion. The end of the piston rod, which is connected to the actuating piston, is fixed to this preferably by means of a arranged in the edge region of the piston skirt in a groove retaining ring. Alternatively, there is also the possibility to provide the retaining clip in the edge region of the receptacle even when receiving the actuating tab, wherein the end or both ends of the Kol rod snapped through the retaining clip and the locking ring into the receptacle and then engaged behind the circumference.

Bei einer Ausbildung der Halteklammer als Drahtklammer, bei der sie die Betätigungslasche übergreift, kann diese in einer Nut der Betätigungslasche geführt sein und mit ihren Enden in einer auf der Mittelachse des kreisförmigen Endabschnitts der Kolbenstange liegende Ausnehmung eingreifen. Die federnd vorgespannte Drahtklammer greift folglich derart in die Ausnehmungen oder in eine durchgehende Bohrung ein, dass eine sichere Fixierung des Endes der Kolbenstange in der Aufnahme geschaffen wird. Bei der Verwendung einer Blechklammer, die vorzugsweise U-förmig gestaltet ist, ist durch deren Schenkel ein Bolzen geführt, der in eine Durchgangsbohrung im kreisförmig gestalteten Endabschnitt der Kolbenstange eingepresst ist und sich gegenüber der Blechklammer drehen kann. Die Blechklammer kann aus einem Federstahl hergestellt sein und liegt in diesem Fall mit ihren beiden Schenkeln federnd an den Stirnflächen des Verstellelements an.In an embodiment of the retaining clip as a wire clip, in which it engages over the actuating tab, it may be guided in a groove of the actuating tab and engage with their ends in a lying on the central axis of the circular end portion of the piston rod recess. The spring-biased wire clamp thus engages in the recesses or in a through bore in such a way that a secure fixation of the end of the piston rod is provided in the receptacle. When using a sheet metal clip, which is preferably designed U-shaped, a pin is guided by the legs, which is pressed into a through hole in the circular shaped end portion of the piston rod and can rotate relative to the sheet metal clamp. The sheet metal clamp can be made of a spring steel and is in this case with its two legs resiliently against the end faces of the adjusting element.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Patentanspruchs 1 mit den Merkmalen der von diesem abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, soweit sie aus den Patentansprüchen, den Vorteilsangaben zu den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder zumindest aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Zeichnung durch entsprechende Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of claim 1 with the features of the dependent claims therefrom. There are also opportunities to combine individual features, as far as they emerge from the patent claims, the advantages of the claims, the following description of the embodiments or at least from the drawings. The reference of the claims to the drawing by corresponding use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:For further explanation of the invention reference is made to the drawing, in the two Embodiments are shown simplified. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine versehenen Pleuels, 1 a perspective view of a provided with an adjusting device according to the invention for varying the compression ratio of a reciprocating internal combustion engine piston rod,

2 einen vergrößerten Ausschnitt II aus dem in der 1 dargestellten Pleuel, 2 an enlarged section II from the in the 1 shown connecting rods,

3 einen Längsschnitt durch das in der 1 dargestellte Pleuel ohne Lagerdeckel eines Pleuellagerauges, 3 a longitudinal section through the in the 1 illustrated connecting rod without bearing cap of a connecting rod bearing eye,

4 eine Ansicht eines in dem Pleuel nach der 1 verwendeten Exzenterkörpers gemeinsam mit einem Verstellelement und Kolbenstangen sowie an diesen angeordneten Stellkolben, 4 a view of one in the connecting rod after the 1 used eccentric body together with an adjusting element and piston rods and arranged on these adjusting piston,

5 eine perspektivische Darstellung der Anordnung nach der 4, 5 a perspective view of the arrangement according to the 4 .

6 einen vergrößerten Ausschnitt VI aus der Anordnung nach der 4 mit einem Längsschnitt durch die entsprechend dargestellten Bauelemente, 6 an enlarged section VI of the arrangement according to the 4 with a longitudinal section through the correspondingly illustrated components,

7 ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel einer Fixierung der Kolbenstangen an dem Verstellelement, bei welchem die Halteklammern als Blechklammern ausgebildet sind, und 7 a further embodiment of a fixation of the piston rods on the adjusting element, wherein the retaining clips are formed as sheet metal clips, and

8 einen vergrößerten Ausschnitt VIII aus der Anordnung nach der 7. 8th an enlarged detail VIII of the arrangement according to the 7 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In der 1 ist ein grundsätzlicher Aufbau einer an einem Pleuel vorgesehenen Verstelleinrichtung dargestellt. Dabei ist mit 1 ein Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, das ein Pleuellagerauge 2 zur Anordnung des Pleuels 1 auf einem Kurbelzapfen einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle aufweist. Das Pleuellagerauge 2 wird dabei durch das Pleuel 1 und einen Lagerdeckel 3 gebildet. Von dem Pleuellagerauge 2 führt ein Pleuelschaft 4 zu einem Pleuelauge 5, welches ein Kolbenbolzenlager 6 aufnimmt. Dieses Kolbenbolzenlager 6 dient zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Kolbenbolzens, an dem ein Kolben einer entsprechenden Zylindereinheit fixiert ist, wobei letztere Bauelemente ebenfalls nicht dargestellt sind.In the 1 a basic structure of an adjusting device provided on a connecting rod is shown. It is with 1 a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine refers to a connecting rod bearing eye 2 for the arrangement of the connecting rod 1 has on a crank pin of a crankshaft, not shown. The connecting rod eye 2 is doing through the connecting rod 1 and a bearing cap 3 educated. From the connecting rod eye 2 leads a connecting rod shaft 4 to a connecting rod eye 5 which is a piston pin bearing 6 receives. This piston pin bearing 6 serves to receive a piston pin, not shown, to which a piston of a corresponding cylinder unit is fixed, the latter components are also not shown.

Wie aus der 1 hervorgeht, ist im Bereich des Pleuelauges 5 eine Verstelleinrichtung 7 zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses der Zylindereinheit, welche in diesem Pleuel 1 verwendet wird, vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das Pleuelauge 5 mit einem größeren Innendurchmesser ausgebildet und nimmt einen Exzenterkörper 8 auf. Da innerhalb dieses Exzenterkörpers 8 das Kolbenbolzenlager 6 angeordnet ist, lässt sich dessen Lage relativ zum Pleuel 1 verstellen. Weiterhin weist der Exzenterkörper 8 zu seiner Verstellung ein Verstellelement 9 mit einer in der Darstellung sichtbaren Betätigungslasche 10 auf, an der eine Kolbenstange 11 angreift.Like from the 1 is apparent in the area of the connecting rod eye 5 an adjusting device 7 for changing a compression ratio of the cylinder unit, which in this connecting rod 1 is used provided. For this purpose, the connecting rod eye 5 formed with a larger inner diameter and takes an eccentric body 8th on. Because within this eccentric body 8th the piston pin bearing 6 is arranged, can its position relative to the connecting rod 1 adjust. Furthermore, the eccentric body 8th for its adjustment, an adjustment 9 with an actuating tab visible in the illustration 10 on, on the one piston rod 11 attacks.

Wie aus der 1 in Verbindung mit der 2 hervorgeht, weist die Lasche 16 des Verstellelements 9 eine in Richtung der Kolbenstange 11 offene Aufnahme 12 auf. Diese Aufnahme 12 ist aufgrund ihrer Kontur mit einer zylindrischen Gleitfläche 13 versehen, an der sich das entsprechende Ende der Kolbenstange 11 abstützt. Weiterhin geht aus den 1 und 2 hervor, dass die Kolbenstange 11 einen rechteckigen Querschnitt aufweist und an ihrem der Aufnahme 12 zugewandten Ende mit einem kreisförmig gestalteten Endabschnitt 14 versehen ist. Auf diese Weise ist das Ende der Kolbenstange 11 an die Kontur der Aufnahme 12 angepasst. Weiterhin ist erkennbar, dass dieser kreisförmig gestaltete Endabschnitt 14 der Kolbenstange 11 eine auf dessen Mittelachse liegende Ausnehmung 15 aufweist, in die eine als Drahtklammer 16 ausgebildete Halteklammer mit einem endseitigen Bügel 17 eingreift. Dabei übergreift die Drahtklammer die Betätigungslasche 10 und ist in einer an dieser vorgesehenen Nut 18 geführt.Like from the 1 in conjunction with the 2 shows, the tab points 16 of the adjusting element 9 one in the direction of the piston rod 11 open recording 12 on. This recording 12 is due to its contour with a cylindrical sliding surface 13 provided, at which the corresponding end of the piston rod 11 supported. Furthermore goes from the 1 and 2 apparent that the piston rod 11 has a rectangular cross section and at its the recording 12 facing end with a circular shaped end portion 14 is provided. This is the end of the piston rod 11 to the contour of the picture 12 customized. Furthermore, it can be seen that this circular shaped end portion 14 the piston rod 11 a recess located on the central axis thereof 15 has, in the one as a wire clip 16 trained retaining clip with an end bracket 17 intervenes. The wire clip engages over the actuating tab 10 and is in a provided on this groove 18 guided.

Weiterhin geht aus der 3 hervor, dass das Verstellelement 9 eine weitere Betätigungslasche 19 aufweist, an der eine Kolbenstange 20 angelenkt ist. Die Anlenkung der Kolbenstange 20 an der Betätigungslasche 19 des Verstellelements 9 erfolgt dabei in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit der Betätigungslasche 10 und der Kolbenstange 11 beschrieben. Dabei weist diese Betätigungslasche 19 eine Aufnahme 21 mit einer zylindrischen Gleitfläche 22 auf. In dieser Aufnahme 21 bzw. in der zylindrischen Gleitfläche 22 ist ein kreisförmig ausgebildeter Endabschnitt 23 der Kolbenstange 20 schwenkbar geführt. Im Übrigen weist diese Betätigungslasche 19 auch eine Nut 24 mit einer in dieser verlaufenden Drahtklammer 25 auf.Furthermore, goes from the 3 apparent that the adjusting element 9 another operating tab 19 has, at the a piston rod 20 is articulated. The articulation of the piston rod 20 on the operating tab 19 of the adjusting element 9 takes place in the same way as in connection with the actuating tab 10 and the piston rod 11 described. In this case, this actuating tab 19 a recording 21 with a cylindrical sliding surface 22 on. In this recording 21 or in the cylindrical sliding surface 22 is a circular trained end portion 23 the piston rod 20 pivotally guided. Incidentally, this operating tab 19 also a groove 24 with an extending in this wire clip 25 on.

Weiterhin geht aus der 3 hervor, dass das Verstellelement 9 über eine Verzahnung 26 drehfest mit dem Exzenterkörper 8 verbunden ist, wobei das Verstellelement 9, wie aus den 1 und 2 hervorgeht, zwischen Wangen 27 und 28, in denen der Exzenterkörper 8 gelagert ist, angeordnet ist. Der 3 ist weiterhin zu entnehmen, dass jede der beiden Kolbenstangen 11 und 20 an ihrem vom Verstellelement 9 abgewandten Ende einen Endabschnitt 29 bzw. 30 aufweist, der bezüglich seiner Form mit den beiden Endabschnitten 14 sowie 23 übereinstimmt. An diesen Endabschnitten 29 und 30 sind Stellkolben 31 sowie 32 von den Kolbenstangen 11 und 20 aufgenommen. Der Stellkolben 31 ist in einem Zylinder 33 geführt und mit Druckmittel beaufschlagbar, wobei der Stellkolben 31 in der Darstellung eine Endlage einnimmt, in der er am weitesten innerhalb des Zylinders 33 verschoben ist.Furthermore, goes from the 3 apparent that the adjusting element 9 about a gearing 26 rotatably with the eccentric body 8th is connected, wherein the adjusting element 9 , like from the 1 and 2 shows, between cheeks 27 and 28 in which the eccentric body 8th is stored, is arranged. Of the 3 it can also be seen that each of the two piston rods 11 and 20 at her from the adjustment 9 opposite end an end portion 29 respectively. 30 having, with respect to its shape with the two end portions 14 such as 23 matches. At these end sections 29 and 30 are adjusting pistons 31 such as 32 from the piston rods 11 and 20 added. The adjusting piston 31 is in a cylinder 33 guided and acted upon with pressure medium, wherein the actuating piston 31 in the representation assumes an end position in which he furthest within the cylinder 33 is moved.

Dagegen befindet sich der Stellkolben 32 innerhalb des diesem zugeordneten Zylinders 34 in seiner Grundstellung. Die Steuerung der Position dieser beiden Stellkolben erfolgt mittels eines nicht näher dargestellten Steuerventils, das in einer in der 3 dargestellten Querbohrung 35 angeordnet wird. Weiterhin weist jeder der Stellkolben 31 und 32, der jeweiligen Kolbenstange 11 bzw. 20 zugewandt, eine Aufnahme 35 bzw. 36 auf, die ebenfalls eine zylindrische Gleitfläche 37 bzw. 38 aufweist, in der die beiden zylindrischen Endabschnitte 29 und 30 geführt sind. Dabei ist die Kolbenstange 11 am Stellkolben 31 mittels eines Sicherungsringes 39 fixiert, während in identischer Weise am Stellkolben 32 zur Festlegung der schwenkbar angelenkten Kolbenstange 20 ein Sicherungsring 40 vorgesehen ist.In contrast, there is the actuator piston 32 within the associated cylinder 34 in his basic position. The control of the position of these two adjusting pistons by means of a control valve, not shown, in a in the 3 illustrated transverse bore 35 is arranged. Furthermore, each of the actuator piston 31 and 32 , the respective piston rod 11 respectively. 20 facing, a shot 35 respectively. 36 on, which also has a cylindrical sliding surface 37 respectively. 38 in which the two cylindrical end portions 29 and 30 are guided. Here is the piston rod 11 on the adjusting piston 31 by means of a retaining ring 39 fixed while in an identical manner on the actuator piston 32 for fixing the pivotally hinged piston rod 20 a circlip 40 is provided.

Aus den 4 und 5 geht die Ausbildung der aus dem Exzenterkörper 8, dem Verstellelement 9, den Kolbenstangen 11 und 20 sowie den Stellkolben 31 und 32 bestehende Einheit hervor. Diese ist vormontiert, um einerseits zwischen den Wangen 27 und 28 des Pleuelauges 5 (siehe 1 und 2) und andererseits innerhalb der Zylinder 33 und 34 (siehe 3) montiert zu werden. Aus der 5 geht dabei insbesondere die Ausbildung der beiden Kolbenstangen 11 und 20 mit rechteckigem Querschnitt hervor.From the 4 and 5 the training goes out of the eccentric body 8th , the adjusting element 9 , the piston rods 11 and 20 and the actuator piston 31 and 32 existing unit. This is pre-assembled, on the one hand between the cheeks 27 and 28 of the connecting rod eye 5 (please refer 1 and 2 ) and on the other hand inside the cylinders 33 and 34 (please refer 3 ) to be mounted. From the 5 In particular, the training of the two piston rods 11 and 20 with rectangular cross section.

Die 6 zeigt als Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnitts VI in 4 als Beispiel für die Anordnung der Kolbenstange 20, die einerseits mittels ihres kreisförmig gestalteten Endabschnitts 23 in der zylindrischen Gleitfläche 22 der Aufnahme 21 anliegt und dort über die in der Nut 24 geführten Drahtklammer 25 gehalten wird. Auch dieser kreisförmig ausgebildete Endabschnitt 23 weist eine Ausnehmung 41 auf. Ferner geht aus der 6 hervor, dass, wie bereits dargelegt, die Kolbenstange 20 gegenüber dem Stellkolben 32 eine Schwenkbewegung ausführen kann, wofür einerseits der kreisförmig gestaltete Endabschnitt 30 und andererseits die zylindrische Gleitfläche 38 der Aufnahme 36 am Stellkolben 32 vorgesehen sind. Außerdem ist erkennbar, dass der Stellkolben 32 mit dem in einer Ringnut 42 angeordneten Sicherungsring 40 versehen ist.The 6 shows as a sectional view of an enlarged section VI in 4 as an example of the arrangement of the piston rod 20 , on the one hand by means of their circular shaped end section 23 in the cylindrical sliding surface 22 the recording 21 abuts and over there in the groove 24 led wire clip 25 is held. Also, this circular shaped end portion 23 has a recess 41 on. Furthermore, goes from the 6 show that, as already stated, the piston rod 20 opposite the actuator piston 32 can perform a pivoting movement, what on the one hand, the circular shaped end portion 30 and on the other hand, the cylindrical sliding surface 38 the recording 36 on the adjusting piston 32 are provided. It can also be seen that the adjusting piston 32 with the in an annular groove 42 arranged circlip 40 is provided.

Gemäß den 7 und 8 sind die Halteelemente als U-förmige Blechklammern 43 und 44 ausgebildet, die vorzugsweise aus einem Federstahl bestehen. In diesem Fall ist in der Mittelachse des jeweiligen kreisförmigen Endabschnitts 14 bzw. 23 der Kolbenstangen 11 und 20 eine Durchgangsbohrung vorgesehen. In diese Durchgangsbohrungen sind Bolzen 45 und 46 eingepresst, die in Bohrungen 47 und 48 der Blechklammern 43 und 44 mit Spiel verlaufen. Weiterhin sind im Unterschied zu dem zuvor erläuterten Ausgestaltungsbeispiel der 1 bis 6 nach den 7 und 8 die beiden Kolbenstangen 11 und 20 an ihren unteren Enden mittels Bolzen 49 und 50 an den Stellkolben 31 und 32 fixiert. Diese sind jeweils in eine Durchgangsbohrung der entsprechenden Kolbenstange 11 bzw. 20 eingepresst und verlaufen mit Spiel in Bohrungen 51 und 52. Natürlich können die Stellkolben 31 und 32 auch entsprechend den 1 bis 6 mit den Kolbenstangen 11 und 20 verbunden sein.According to the 7 and 8th are the holding elements as U-shaped sheet metal clamps 43 and 44 formed, which preferably consist of a spring steel. In this case, in the central axis of the respective circular end portion 14 respectively. 23 the piston rods 11 and 20 provided a through hole. In these through holes are bolts 45 and 46 pressed into holes 47 and 48 the sheet metal clamps 43 and 44 run with play. Furthermore, in contrast to the previously explained embodiment of the 1 to 6 after the 7 and 8th the two piston rods 11 and 20 at its lower ends by means of bolts 49 and 50 to the actuator piston 31 and 32 fixed. These are each in a through hole of the corresponding piston rod 11 respectively. 20 pressed in and run with play in holes 51 and 52 , Of course, the adjusting pistons 31 and 32 also according to the 1 to 6 with the piston rods 11 and 20 be connected.

Wie aus den zuvor erläuterten Figuren hervorgeht, lassen sich die beiden Kolbenstangen 11 und 20 mit geringem Fertigungs- und Montageaufwand schwenkbar an den Laschen 10 und 19 sowie an den Stellkolben 31 und 32 führen. Dabei weist diese Art der Ausbildung der Schwenklager außerdem den Vorteil auf, dass sie mit vergleichsweise sehr geringem Gewicht realisiert werden kann, so dass die bewegten Massen reduzieren lassen.As can be seen from the figures explained above, the two piston rods can be 11 and 20 with little manufacturing and assembly costs pivotable on the tabs 10 and 19 as well as the adjusting piston 31 and 32 to lead. In this case, this type of training of the pivot bearing also has the advantage that it can be realized with comparatively very low weight, so that can reduce the moving masses.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Pleuelpleuel
22: PleuellageraugePleuellagerauge
33: Lagerdeckelbearing cap
44: Pleuelschaftconnecting rod shaft
55: Pleuelaugeconnecting rod
66: KolbenbolzenlagerPiston pin bearing
77: Verstelleinrichtungadjustment
88th: Exzenterkörpereccentric
99: Verstellelementadjustment
1010: Betätigungslascheoperating tab
1111: Kolbenstangepiston rod
1212: Aufnahmeadmission
1313: Zylindrische Gleitfläche von 12 Cylindrical sliding surface of 12
1414: Kreisförmiger Endabschnitt von 11 Circular end section of 11
1515: Ausnehmung von 14 Recess of 14
1616: Drahtklammerwire clamp
1717: Bügelhanger
1818: Nutgroove
1919: Betätigungslascheoperating tab
2020: Kolbenstangepiston rod
2121: Aufnahme von 19 Recording of 19
2222: Zylindrische Gleitfläche von 21 Cylindrical sliding surface of 21
2323: Kreisförmiger Endabschnitt von 20 Circular end section of 20
2424: Nut von 19 Groove of 19
2525: Drahtklammerwire clamp
2626: Verzahnunggearing
2727: Wangecheek
2828: Wangecheek
2929: Kreisförmiger EndabschnittCircular end section
3030: Kreisförmiger EndabschnittCircular end section
3131: Stellkolbenactuating piston
3232: Stellkolbenactuating piston
3333: Zylindercylinder
3434: Zylindercylinder
3535: Aufnahmeadmission
3636: Aufnahmeadmission
3737: Zylindrische GleitflächeCylindrical sliding surface
3838: Zylindrische GleitflächeCylindrical sliding surface
3939: Sicherungsringcirclip
4040: Sicherungsringcirclip
4141: Ausnehmung von 23 Recess of 23
4242: Ringnutring groove
4343: Blechklammercleat
4444: Blechklammercleat
4545: Bolzenbolt
4646: Bolzenbolt
4747: Bohrungdrilling
4848: Bohrungdrilling
4949: Bolzenbolt
5050: Bolzenbolt
5151: Bohrungdrilling
5252: Bohrungdrilling

Claims

Device for varying the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine, which is connected to a connecting rod ( 5 ) of a connecting rod ( 1 ) is provided, on which a pivotable with at least one actuating tab ( 10 . 19 ) provided adjusting element ( 9 ) is arranged and on the actuating tab ( 10 . 19 ) one end of a piston rod ( 11 . 20 ) hingedly engages which at its other end with a within a bore ( 33 . 34 ) of the connecting rod ( 1 ) longitudinally displaceably arranged adjusting piston ( 31 . 32 ), characterized in that on the actuating tab ( 10 . 19 ) and / or in the adjusting piston ( 31 . 32 ) one in the direction of the end of the piston rod ( 11 . 20 ) open with a sliding surface ( 13 . 22 . 37 . 38 ) ( 12 . 21 . 35 . 36 ) is provided, wherein the sliding surface ( 13 . 22 . 37 . 38 ) is formed evenly curved and the end of the piston rod ( 11 . 20 ) to the shape of the lateral surface of the receptacle ( 12 . 21 . 35 . 36 ) is adjusted.

Device according to claim 1, characterized in that the sliding surface ( 13 . 22 ) cylindrical with a parallel to the longitudinal center axis of the connecting rod ( 5 ) extending longitudinal central axis is formed.

Device according to claim 2, characterized in that the piston rod ( 11 . 20 ) has a rectangular cross-section.

Device according to claim 3, characterized in that the piston rod ( 11 . 20 ) at her recording ( 12 . 21 . 35 . 36 ) facing end in a circular shaped end portion ( 14 . 23 . 29 . 30 ), wherein this one transverse to the longitudinal axis of the piston rod ( 11 . 20 ) has extending central axis.

Device according to claim 4, characterized in that the piston rod ( 11 . 20 ) and the circular end portion ( 14 . 23 . 29 . 30 ) are produced together as fineblanking part.

Device according to claim 1, characterized in that the end of the piston rod ( 11 . 20 ) via a retaining clip on the actuating tab ( 10 . 19 ) and / or on the adjusting piston ( 31 . 32 ) is fixed.

Device according to claim 6, characterized in that the retaining clip as a wire clip ( 16 . 25 ) is trained.

Device according to claim 7, characterized in that the wire clip ( 16 . 25 ) the actuating tab ( 10 . 19 ) overlaps.

Device according to claim 8, characterized in that the wire clip ( 16 . 25 ) in a groove ( 18 . 24 ) of the actuating tab ( 10 . 19 ) is guided and with their ends in on the central axis of the circular end portion ( 14 . 23 ) of the piston rod ( 11 . 20 ) recesses ( 15 . 41 ) intervenes.

Device according to claim 1, characterized in that one end of the piston rod ( 11 . 20 ) via a retaining ring ( 39 . 40 ) in the recording ( 35 . 36 ) of the adjusting piston ( 21 . 32 ) is fixed.