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Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor und einen Verbrennungsmotor.
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1 zeigt eine aus der
DE 10 2010 016 037 A1 bekannte Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis. So verfügt die Pleuelstange
10 über ein Hublagerauge
11 und ein Pleuellagerauge
12, wobei das Hublagerauge
11 der Anbindung der Pleuelstange
10 an eine in
1 nicht gezeigte Kurbelwelle und das Pleuellagerauge
12 der Anbindung der Pleuelstange
10 an einen in
1 nicht gezeigten Zylinderkolben des Verbrennungsmotors dient. Der Pleuelstange
10 ist eine Exzenter-Verstelleinrichtung
13 zugeordnet, die einen in
1 nicht gezeigten Exzenter, einen Exzenterhebel
14 und Exzenterstangen
15,
16 aufweist. Der Exzenter weist eine exzentrisch zu einem Mittelpunkt
17 einer Pleuellagerauge-Bohrung angeordnete Bohrung mit einem Mittelpunkt
18 auf, wobei die Bohrung im Exzenter einen Zylinderkolbenbolzen aufnimmt. Die Exzenter-Verstelleinrichtung
13 dient der Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge
leff , wobei als Pleuelstangenlänge der Abstand des Mittelpunkts
18 der Bohrung im Exzenter zu einem Mittelpunkt
19 des Hublagerauges
11 zu verstehen ist. Zur Verdrehung des Exzenterhebels
14 und damit zur Veränderung der effektiven Pleuelstangenlänge
leff sind die Exzenterstangen
15,
16 verlagerbar. Jeder Exzenterstange
15,
16 ist ein Kolben
20,
21 zugeordnet, der in einer Hydraulikkammer
22,
23 der Pleuelstange verschiebbar geführt ist. In den Hydraulikkammern
22,
23 herrscht ein Hydraulikdruck, der auf die den Exzenterstangen
15,
16 zugeordneten Kolben
20,
21 einwirkt, wobei abhängig von der Ölmenge in den Hydraulikkammern die Verlagerung der Exzenterstangen
15,
16 möglich ist oder nicht möglich ist.
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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 Exzenterhebel
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, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils
29 bestimmt, welche der Hydraulikkammern
22 und
23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern
22 und
23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung
13 abhängt. 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
1 ein Betätigungsmittel
32, eine Federeinrichtung
33 und ein Steuerkolben
34 schematisiert gezeigt, wobei die Funktion dieser Bauelemente des Umschaltventils
29 bereits aus der
DE 10 2010 016 037 A1 bekannt ist.
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Aus der
DE 10 2013 111 617 A1 ist ein weiteres Umschaltventil einer Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis bekannt.
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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 1 nicht gezeigten Kurbelwelle angreift, dass zwischen der Kurbelwelle, nämlich einem Kurbelwellenlagerzapfen derselben, und dem Hublagerauge eine Pleuellagerschale 35 angeordnet ist.
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Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Pleuelstange wirkt mit jeder Hydraulikkammer 22, 23 ein individuelles Rückschlagventil 26, 27 zusammen. Diese Rückschlagventile 26, 27 sind in entsprechenden Ausnehmungen aufgenommen, deren Achsen sich annähernd parallel zu den Achsen der Hydraulikkammern erstrecken. Ventilkörper der Rückschlagventile 26, 27 bewegen sich demnach in etwa parallel zur Bewegungsrichtung der Kolben 20, 21 in den Hydraulikkammern 22, 23 bzw. in einer Richtung, die in einer Ebene verläuft, die ihrerseits senkrecht zur Achse des Hublagerauges ausgerichtet ist.
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Dadurch, dass nach dem Stand der Technik mit jeder Hydraulikkammer 22, 23 ein separates Rückschlagventil 26, 27 zusammenwirkt, ergeben sich einerseits durch die hohe Anzahl der zu verbauenden Baugruppen hohe Kosten, andererseits ist die Integration von zwei separaten Rückschlagventilen in die Pleuelstange aufgrund des beengten Bauraums problematisch.
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Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass sich die Ventilkörper der Rückschlagventile 26, 27 in einer Richtung bewegen, die in einer senkrecht zur Achse des Hublagerauges ausgerichteten Ebene liegt, wodurch bedingt durch die Massen- und Lastkräfte des Verbrennungsmotors, durch die die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 initiiert wird, sich Mikrobewegungen im Bereich der Rückschlagventile 26, 27 ausbilden können, welche eine Leckage im Bereich der Rückschlagventile 26, 27 verursachen. Da eine solche Leckage ausgeglichen werden muss, kann hierdurch ein Einbruch des sogenannten Pleuellagerdrucks bzw. eine Störung in der Funktionalität des Rückschlagventils verursacht werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Pleuelstange sowie einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Pleuelstange zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Pleuelstange wirkt mit den Hydraulikkammern ein gemeinsames Rückschlagventil zusammen. Hierdurch wird die Anzahl der Bauteile reduziert. Dies führt zu geringeren Kosten und geringen Bauraumproblemen.
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Vorzugsweise verhindert das Rückschlagventil in einer Schaltstellung ein Rückfließen von Hydrauliköl aus einer ersten Hydraulikkammer in Richtung auf das Hublagerauge und lässt ein Befüllen einer zweiten Hydraulikkammer ausgehend vom Hublagerauge zu. In einer anderen Schaltstellung verhindert das Rückschlagventil ein Rückfließen von Hydrauliköl aus der zweiten Hydraulikkammer in Richtung auf das Hublagerauge verhindert und lässt ein Befüllen der ersten Hydraulikkammer ausgehend vom Hublagerauge zu. Hiermit ist ein besonders vorteilhaftes Befüllen der beiden Hydraulikkammern ausgehend vom Hublagerauge mit Hydrauliköl sowie ein Verhindern eines Rückfließens des Hydrauliköls aus den Hydraulikkammern in Richtung auf das Hublagerauge mit einem einzigen Rückschlagventil möglich.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung verläuft eine Achse der das Rückschlagventil aufnehmenden Bohrung parallel oder in etwa parallel zu einer Achse des Hublagerauges. Hiermit lässt sich das gemeinsame Rückschlagventil besonders vorteilhaft und bauraumsparend in die Pleuelstange integrieren.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung verläuft die Achse der das Rückschlagventil aufnehmenden Bohrung quer, insbesondere senkrecht oder in etwa senkrecht, zu einer Achse der Hydraulikkammern und damit quer, insbesondere senkrecht oder in etwa senkrecht, zu einer Bewegungsrichtung der Kolben in den Hydraulikkammern, wobei das Rückschlagventil einen zwischen den Schaltstellungen desselben verlagerbaren Ventilkörper aufweist, und wobei sich die Verlagerungsrichtung des Ventilkörpers parallel oder in etwa parallel zu einer Achse des Hublagerauges erstreckt. Hierdurch ist es einerseits möglich, das für beide Hydraulikkammern gemeinsame Rückschlagventil bauraumsparend in die Pleuelstange zu integrieren, andererseits können Mikrobewegungen des Ventilkörpers des Rückschlagventils, die Massen- und Lastkräfte des Verbrennungsmotors verursachen, verhindert werden, sodass Leckagen an dem Rückschlagventil verhindert werden können.
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Der Verbrennungsmotor ist in Anspruch 16 definiert.
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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:
- 1 eine Pleuelstange eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotors;
- 2 eine erfindungsgemäße Pleuelstange;
- 3 ein Rückschlagventil der erfindungsgemäßen Pleuelstange im Querschnitt;
- 4 einen gegenüber 3 um 90° gedrehten Querschnitt durch das Rückschlagventil;
- 5 das Rückschlagventil der 3 in einer Schaltstellung;
- 6 das Rückschlagventil der 3 in einer anderen Schaltstellung.
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Ein Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis weist mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Zylinder auf.
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Jeder Zylinder eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis 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.
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Die jeweilige Pleuelstange 10 greift mit ihrem Hublagerauge 11 an einem Kurbelwellenlagerzapfen der Kurbelwelle und mit ihrem Pleuellagerauge 12 an einen Zylinderkolben des Verbrennungsmotors an.
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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.
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Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 weist einen Exzenter (nicht gezeigt), einen Exzenterhebel 14 und Exzenterstangen 15, 16 auf, die abhängig von einem in mit dem den Exzenterstangen zusammenwirkenden Hydraulikkammern herrschenden Hydraulikdruck zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verlagerbar sind. Die mit den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 sind ausgehend vom Hublagerauge 11 der jeweiligen Pleuelstange 10 mit Hydrauliköl versorgbar.
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In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 29 aufgenommen. Die Schaltstellung des Umschaltventils 29 bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl befüllt wird und welche der Hydraulikkammern 22, 23 entleert wird.
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Der 2 kann entnommen werden, dass jede der Hydraulikkammern 22, 23 über eine Hydraulikölleitung 36, 37 mit dem Umschaltventil 29 gekoppelt ist, wobei das Umschaltventil 29 über eine weitere Hydraulikölleitung 38 mit einer Nut im Bereich des Hublagerauges 11 gekoppelt ist.
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Dann, wenn abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 29 die Hydraulikkammer 22 entleert werden kann, steht die Hydraulikkammer 22 über die Hydraulikleitungen 37, 38 mit der Nut im Bereich des Hublagerauges 11 in Verbindung.
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Dann hingegen, wenn abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 29 die Hydraulikkammer 23 entleert werden kann, steht die Hydraulikkammer 23 über die Hydraulikölleitungen 36, 38 mit der Nut im Bereich des Hublagerauges 11 in Verbindung.
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Die Hydraulikkammern 22, 23 sind demnach abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 29 in Richtung auf das Hublagerauge 11 über die Hydraulikölleitungen 36, 37, 38 entleerbar. Ferner sind die Hydraulikkammern 22, 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 der Pleuelstange 10 mit Hydrauliköl versorgbar bzw. befüllbar.
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Mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 wirkt ein gemeinsames Rückschlagventil 39 zusammen. Diese für beide Hydraulikkammern 22, 23 gemeinsame Rückschlagventil 39 ist in einer weiteren Bohrung 40 der Pleuelstange 10 aufgenommen. In einer Schaltstellung des für beide Hydraulikkammern 22, 23 gemeinsamen Rückschlagventils 39 verhindert das Rückschlagventil 39 ein Rückfließen von Hydrauliköl aus einer ersten Hydraulikkammer 22 in Richtung auf das Hublagerauge 11 und lässt in dieser Schaltstellung ein Befüllen der zweiten Hydraulikkammer 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 zu. In einer anderen Schaltstellung des für beide Hydraulikkammern 22, 23 gemeinsamen Rückschlagventils 39 verhindert das Rückschlagventil 39 ein Rückfließen von Hydrauliköl aus der zweiten Hydraulikkammer 23 in Richtung auf das Hublagerauge 11 und lässt ein Befüllen der ersten Hydraulikkammer 22 zu.
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Die das gemeinsame Rückschlagventil 39 aufnehmende Bohrung 40 verfügt über eine Achse, die sich parallel oder in etwa parallel zu einer Achse des Hublagerauges 11 sowie parallel oder in etwa parallel zu einer Achse des Pleuellagerauges 12 erstreckt. Gemäß 2 ist die das gemeinsame Rückschlagventil 39 aufnehmende Bohrung 40 in einem Bereich zwischen den beiden Hydraulikkammern 22, 23 positioniert, wobei sich die Achse der das Rückschlagventil 39 aufnehmenden Bohrung 40 jeweils quer, insbesondere senkrecht oder in etwa senkrecht, zu Achsen der Hydraulikkammern 22, 23 und damit quer, insbesondere senkrecht oder in etwa senkrecht, zu den Bewegungsrichtungen der Kolben 20, 21 in den Hydraulikkammern 22, 23 erstreckt.
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In etwa bzw. annähernd senkrecht oder in etwa bzw. annähernd parallel soll bedeuten, dass von der parallelen oder senkrechten Richtung eine Abweichung von bis zu 15°, bevorzugt von bis zu 10°, bevorzugt von bis zu 5°, zulässig ist.
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Dadurch, dass mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 das gemeinsame Rückschlagventil 39 zusammenwirkt, kann die Anzahl der benötigten Baugruppen reduziert werden.
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Hierdurch verringern sich die Kosten. Weiterhin können dadurch, dass ein Rückschlagventil eingespart wird, Bauraumprobleme minimiert werden.
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Durch die Ausrichtung der Achse der das gemeinsame Rückschlagventil 39 aufnehmenden Bohrung 40 relativ zu den Achsen der Hydraulikkammern 22, 23 und damit zur Bewegungsrichtung der Kolben 20, 21 in den Hydraulikkammern 22, 23 bzw. zu den Achsen von Hublagerauge 11 und Pleuellagerauge 12 kann das für beide Hydraulikkammern 22, 23 gemeinsame Rückschlagventil 39 bauraumsparend in die Pleuelstange 10 integriert werden.
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Ferner kann vermieden werden, dass bedingt durch Massenkräfte und Lastkräfte des Verbrennungsmotors Mikrobewegungen und damit Leckagen im Bereich des Rückschlagventils 39 verursacht werden. Hierdurch wird die Dichtigkeit des Rückschlagventils 39 erhöht, die Gefahr des Einbrechens eines sogenannten Pleuellagerdrucks kann reduziert werden.
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Weitere Details des Rückschlagventils 39 der Pleuelstange 10, welches mit beiden Hydraulikkammer 22, 23 der Pleuelstange 10 zusammenwirkt, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 bis 6 beschrieben.
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Wie bereits ausgeführt, wirkt das Rückschlagventil 39 mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 der Pleuelstange 10 zusammen, um einerseits ein Befüllen der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl ausgehend vom Hublagerauge 11 zu ermöglichen und andererseits ein Rückfließen von Hydrauliköl aus den Hydraulikkammern 22, 23 in Richtung auf das Hublagerauge 11 zu verhindern.
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Das Rückschlagventil 39, welches in der Bohrung 40 der Pleuelstange 10 aufgenommen ist, kommuniziert mit Hydraulikleitungen der Pleuelstange 10, nämlich mit einer zum Hublagerauge 11 führenden Hydraulikleitung 41 sowie mit zu den Hydraulikkammern 22, 23 führenden Hydraulikleitungen 42 und 43. Ausgehend vom Hublagerauge 11 kann demnach Hydrauliköl über die Hydraulikleitung 41 in Richtung auf das Rückschlagventil 39 geführt werden, um über das Rückschlagventil 39 wechselweise einer der beiden Hydraulikkammern 22, 23 über eine der beiden Hydraulikleitungen 42, 43 zugeführt zu werden, nämlich über die Hydraulikleitungen 42 in Richtung auf die Hydraulikkammern 22 und über die Hydraulikleitungen 43 in Richtung auf die Hydraulikkammern 23.
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Ein Rückfließen des in die Hydraulikkammern 22, 23 geförderten Hydrauliköls über das Rückschlagventil 39 wird durch das Rückschlagventil 39 für beide Hydraulikkammern 22, 23 verhindert.
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Das Rückschlagventil 39 verfügt gemäß 3 über ein Gehäuse 44 aus einem Gehäusegrundkörper 45 und aus einem Gehäusedeckel 46. In einem vom Gehäuse 44 definierten Innenraum 47 des Rückschlagventils 39 ist ein Ventilkörper 48 aufgenommen, der mit einem Ventilsitz 49 zusammenwirkt.
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In das Gehäuse 39 ist eine Zulaufbohrung 50 eingebracht. Weiterhin sind in das Gehäuse 39 zwei Ablaufbohrungen 52, 53 eingebracht. Wie 3 entnommen werden kann, kommuniziert die Zulaufbohrung 50 mit der Hydraulikleitung 41, die zum Hublagerauge 11 führt. Jede der beiden Ablaufbohrungen 52, 53 kommuniziert mit einer der beiden Hydraulikleitungen 42, 43, die zu den Hydraulikkammern 22, 23 führen.
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Dann, wenn das Rückschlagventil 39 die Schaltstellung der 3 und 5 einnimmt, drückt ein erster axial seitlicher Ventilkörperabschnitt 54 des Ventilkörpers 48 gegen eine erste axiale Dichtfläche 55 des Ventilsitzes 49, sodass dann gemäß 3 und 5 die Ablaufbohrung 53 von der Zulaufbohrung 50 und damit die Hydraulikölleitung 43 von der Hydraulikölleitung 41 getrennt ist, sodass ein Rückfließen von Hydrauliköl aus der Hydraulikkammer 23 in Richtung auf das Hublagerauge 11 unterbunden wird. In dieser Schaltstellung ist hingegen ein zweiter axial seitlicher Ventilkörperabschnitt 56 des Ventilkörpers 48 von einer zweiten axialen Dichtfläche 57 des Ventilsitzes 49 abgehoben, sodass die Zulaufbohrung 50 mit der Ablaufbohrung 52 bzw. der Hydraulikleitung 41 mit der Hydraulikleitung 42 kommuniziert, sodass dann die andere Hydraulikkammer 22 ausgehend vom Hublagerauge 11 mit Hydrauliköl befüllt werden kann (siehe Pfeile der 5).
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In der in 6 gezeigten Schaltstellung des Ventilkörpers 48 ist hingegen der zweite Ventilkörperabschnitt 56 des Ventilkörpers 48 dichtend gegen die zweite axiale Dichtfläche 57 des Ventilsitzes 49 gedrückt, sodass dann in dieser Schaltstellung die Ablaufbohrung 52 von der Zulaufbohrung 50 und demnach die Hydraulikleitung 42 von der Hydraulikleitung 41 getrennt ist, sodass dann kein Hydrauliköl von der Hydraulikkammer 22 zurück in Richtung auf das Hublagerauge 11 fließen kann. In der in 6 gezeigten Schaltstellung des Rückschlagventils 39 ist hingegen der erste axial seitliche Ventilkörperabschnitt 54 des Ventilkörpers 48 von der ersten axialen Dichtfläche 55 des Ventilsitzes 49 abgehoben, sodass dann die Zulaufbohrung 50 mit der Ablaufbohrung 53 gekoppelt ist, sodass dann in dieser Schaltstellung die Hydraulikkammer 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 aus mit Hydrauliköl befüllt werden kann (siehe Pfeile der 6).
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Wie am besten 3, 5 und 6 entnommen werden kann, ist der Ventilsitz 49 zwischen den beiden axial seitlichen Ventilkörperabschnitten 54, 56 des Ventilkörpers 48 angeordnet. Der Ventilsitz 49, nämlich die beiden axial seitlichen Dichtflächen 55, 57 des Ventilsitzes 49, wirken dabei als Anschläge für die Ventilkörperabschnitte 54, 56 des Ventilkörpers 48 und beschränken bzw. begrenzen so die axiale Verschiebbarkeit des Ventilkörpers 48 im Gehäuse 44 des mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 zusammenwirkenden Rückschlagventils 39.
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Wie 3 und 4 entnommen werden kann, ist ein Außendurchmesser der seitlichen Ventilkörperabschnitte 55, 56 des Ventilkörpers 48 an einen Innendurchmessers des Gehäuses 44 angepasst. Um eine Ölströmung über den jeweiligen Ventilkörperabschnitt 54 bzw. 56 des Ventilkörpers 48, der von der jeweiligen axialen Dichtfläche 55 bzw. 57 des Ventilsitzes 49 aktuell abgehoben ist, zuzulassen, sind gemäß 4 in die Innenfläche des Gehäuses 44 Nuten 58 eingebracht, über die dann das Hydrauliköl strömen kann.
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Wie 3, 5 und 6 entnommen werden kann, sind die beiden seitlichen Ventilkörperabschnitte 54, 56 des Ventilkörpers 48 über einen mittleren Ventilkörperabschnitt 59 miteinander verbunden. Zwischen diesen mittleren Ventilkörperabschnitt 59 und dem Ventilsitz 49 ist dabei ein Radialspalt 60 ausgebildet. Über diesen Radialspalt 60 ist in jeder Schaltstellung des Ventilkörpers 48 eine Ölführung möglich, und zwar ausgehend von der Zulaufbohrung 50 in Richtung auf die jeweilige Ablaufbohrung 52 oder 53, die aufgrund der Schaltstellung des Ventilkörpers 48 mit der Zulaufbohrung 50 über die Nuten 58 gekoppelt ist.
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Die Zulaufbohrung 50 erstreckt sich in radialer Richtung des Gehäuses 44 und ist, wie am besten 3, 4 und 6 entnommen werden kann, durch den Ventilsitz 49 in radialer Richtung hindurchgeführt, nämlich parallel zu den beiden axial seitlichen Dichtflächen 55, 57 des Ventilsitzes 49.
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Ferner verlaufen auch die Ablaufbohrungen 52, 53 im Wesentlichen in radialer Richtung des Gehäuses 44.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt mit dem Ventilkörper 48 ein Federelement 51 zusammen, dessen Federkraft den Ventilkörper 48 in eine definierte Richtung drückt. Bei diesem Federelement 51 handelt es sich jedoch um eine optionale Baugruppe. Das Rückschlagventil 39 kann auch ohne derartiges Federelement 51 ausgeführt werden.
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Wie bereits ausgeführt, wird die Bewegung der Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 durch das Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert. Da sich während des Arbeitstakts die Wirkrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte ständig ändern, ändert sich abhängig hiervon auch automatisch die Schaltstellung des Rückschlagventils 39.
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Ist aufgrund der wirkenden Massen- und Lastkräfte die Exzenterstange 15 weiter in die Hydraulikkammer 23 hineinbewegt und die Exzenterstange 16 weiter aus der Hydraulikkammer 22 herausbewegt, so nimmt das Rückschlagventil 39 die Schaltstellung der 3 und 5 ein, in welcher dann ein Rückfließen von Hydrauliköl aus der Hydraulikkammer 23 in Richtung auf das Hublagerauge 11 verhindert wird und eine Befüllen der Hydraulikkammer 22, ausgehend vom Hublagerauge 11 möglich ist.
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Ist hingegen die Exzenterstange 16 aufgrund der Massen- und Lastkräfte weiter in die Hydraulikkammer 22 hineinbewegt und die Exzenterstange 15 weiter aus der Hydraulikkammer 23 herausbewegt, so nimmt dann das Rückschlagventil 39 die Schaltstellung der 6 ein, in welcher dann die Hydraulikkammer 22 abgesperrt und ein Rückfließen von Hydrauliköl aus der Hydraulikkammer 22 in Richtung auf das Hublagerauge 11 unterbunden ist. In dieser Schaltstellung kann hingegen die Hydraulikkammer 23, ausgehend vom Hublagerauge 11 mit Hydrauliköl befüllt werden.
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Die Erfindung schlägt demnach ein Rückschlagventil 39 einer Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis vor, welches doppelt wirkend ist bzw. mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 der Pleuelstange 10 zusammenwirkt. Mit einem einzigen Rückschlagventil 39 kann so ein unerwünschter Rückfluss von Hydrauliköl aus den Hydraulikkammern 22, 23 in Richtung auf das Hublagerauge 11 vermieden werden, weiterhin kann ein Befüllen der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl ausgehend vom Hublagerauge 11 zugelassen werden. Da nur lediglich ein Rückschlagventil 39 vorhanden ist, welches mit beiden Hydraulikkammern 22, 23 zusammenwirkt, kann die Anzahl der Baugruppen reduziert werden. Dies führt zu einer Verringerung der Kosten und zu einer Reduktion eines Bauraumbedarfs.
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Das für beide Hydraulikkammern 22, 23 gemeinsame Rückschlagventil 39 ist in der Bohrung 40 der Pleuelstange 10 aufgenommen, die sich parallel oder annähernd parallel zum Hublagerauge 11 und Pleuellagerauge 12 erstreckt.
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Eine Verlagerungsrichtung des Ventilkörpers 48 des Rückschlagventils 39 erstreckt sich parallel oder annähernd parallel zur Achse des Hublagerauge 11. Hierdurch können Mikrobewegungen des Rückschlagventils 39 vorteilhaft verhindert werden, sodass Leckagen des Rückschlagventils reduziert werden können.
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Der Ventilkörper 48 des Rückschlagventils 39 ist im Gehäuse 44 desselben axial verschiebbar geführt, wobei der Ventilsitz 49 zwischen den beiden Ventilkörperabschnitten 54, 56 des Ventilkörpers 48 angeordnet ist. Da dieser Ventilsitz 49 mit seinen entsprechenden axialen Dichtflächen 55, 57 mit beiden Ventilkörperabschnitten 54, 56 zusammenwirken kann, wird eine besonders kompakte Bauform des Rückschlagventils 39 bereitgestellt. In beiden Schaltstellungen weisen axiale, von dem Ventilsitz 49 abgewandte Stirnflächen 61 der Ventilkörperabschnitte 54, 56 des Ventilkörpers 48 jeweils einen axialen Abstand von denselben zugewandten axialen Innenflächen 62 des Gehäuses 44 auf.
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Die Zulaufbohrung 50, die mit der Hydraulikleitung 41 kommuniziert, die ihrerseits zum Hublagerauge 11 führt, erstreckt sich in radialer Richtung durch den Ventilsitz 49 hindurch, und zwar parallel zu und zwischen den beiden Dichtflächen 55, 57 des Ventilsitzes 49. Auch hierdurch kann die Bauform weiter komprimiert werden.
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Durch das radiale Spiel bzw. den Radialspalt 60 zwischen dem die beiden Ventilkörperabschnitte 54, 56 verbindenden mittleren Ventilkörperabschnitt 59 und dem Ventilsitz 49 ist ein Ölfluss möglich, und zwar ausgehend von der Zulaufbohrung 50 in den Bereich derjenigen Ablaufbohrung 52, 53, die aufgrund der aktuellen Schaltstellung des Ventilkörpers 48 aktuell mit der Zulaufbohrung 50 kommuniziert. Dabei fließt dann das Öl über die Nuten 58, die vorzugsweise in das Gehäuse 44 eingebracht sind, alternativ aber auch in die Ventilkörperabschnitte 54 bzw. 56 eingebracht sein können.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel des Rückschlagventils 39 ist Ventilkörper 48 zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil vom Ventilkörperabschnitt 54 und Ventilkörperabschnitt 59 und ein zweites Teil vom Ventilkörperabschnitt 56 gebildet wird, die miteinander verbunden sind. Der Ventilsitz 49 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem separaten Bauteil gebildet, welches in das Gehäuse 44 des Rückschlagventils 39 eingepresst ist. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass der Ventilsitz 49 integraler Bestandteil des Gehäuses 44 ist.
