DE102016104958A1 - Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine and connecting rod with a check valve - Google Patents
Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine and connecting rod with a check valve Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016104958A1 DE102016104958A1 DE102016104958.1A DE102016104958A DE102016104958A1 DE 102016104958 A1 DE102016104958 A1 DE 102016104958A1 DE 102016104958 A DE102016104958 A DE 102016104958A DE 102016104958 A1 DE102016104958 A1 DE 102016104958A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- check valve
- closing element
- connecting rod
- port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/06—Adjustable connecting-rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/04—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls
- F16K15/044—Check valves with guided rigid valve members shaped as balls spring-loaded
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil (12, 14) zur Anordnung in einer Fluidleitung (6, 8) zwischen wenigstens einer Hydraulikkammer (2, 4) und einer Lagerschale (10), bzw. einem Tank eines Pleuels (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend einen Ventilkörper (34) mit einem Fluidpfad (50) im Ventilkörper (34) zwischen einem ersten Ventilport (30) als Eingangsport und einem zweiten Ventilport (32) als Ausgangsport. Zwischen Eingangsport und Ausgangsport ist eine Ventildurchgangsrichtung (20) für in den Eingangsport eintretendes und durch den Ausgangsport austretendes Fluid festgelegt, wobei ein Schließelement (38) und ein Ventilsitz (40) des Schließelements (38) in dem Fluidpfad (50) angeordnet sind, welches Schließelement (38) in Sperrstellung den Fluidpfad (50) und die Ventildurchgangsrichtung (20) durch Anlage an den Ventilsitz (40) sperrt. Der Fluidpfad (50) weist wenigstens ein Fluidpfadsegment (52) auf mit einer Richtungsumkehr der Fluidströmung gegenüber der Ventildurchgangsrichtung (20). Weiter betrifft die Erfindung ein Pleuel (1) mit einem Rückschlagventil (12, 14).The invention relates to a check valve (12, 14) for arrangement in a fluid line (6, 8) between at least one hydraulic chamber (2, 4) and a bearing shell (10), or a tank of a connecting rod (1) for a variable - displacement engine A compression comprising a valve body (34) having a fluid path (50) in the valve body (34) between a first valve port (30) as an input port and a second valve port (32) as an output port. Between the input port and output port, a valve passage direction (20) is defined for fluid entering the input port and exiting through the exit port, with a closure member (38) and valve seat (40) of the closure member (38) disposed in the fluid path (50) Closing element (38) in the blocking position the fluid path (50) and the valve passage direction (20) by engagement with the valve seat (40) locks. The fluid path (50) has at least one fluid path segment (52) with a direction reversal of the fluid flow relative to the valve passage direction (20). Furthermore, the invention relates to a connecting rod (1) with a check valve (12, 14).
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit wenigstens einer Hydraulikkammer sowie ein Pleuel mit einem derartigen Rückschlagventil. The invention relates to a check valve for a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression with at least one hydraulic chamber and a connecting rod with such a check valve.
Stand der Technik State of the art
Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine aus. Unter Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Zylinderraum nach der Verdichtung verstanden. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, insbesondere Ottomotoren, die ein festes Verdichtungsverhältnis aufweisen, darf das Verdichtungsverhältnis jedoch nur so hoch gewählt werden, dass bei Volllastbetrieb ein sogenanntes „Klopfen“ der Brennkraftmaschine vermieden wird. Jedoch könnte für den weitaus häufiger auftretenden Teillastbereich der Brennkraftmaschine, also bei geringer Zylinderfüllung, das Verdichtungsverhältnis mit höheren Werten gewählt werden, ohne dass ein „Klopfen“ auftreten würde. Der wichtige Teillastbereich einer Brennkraftmaschine kann verbessert werden, wenn das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist. Zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses sind beispielsweise Systeme mit variabler Pleuelstangenlänge bekannt, welche mit Hilfe von hydraulischen Umschaltventilen eine Exzenter-Verstelleinrichtung eines Pleuels betätigen. In internal combustion engines, a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine. Under compression ratio is generally understood the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. In internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio, however, may only be selected so high that a so-called "knocking" of the internal combustion engine is avoided during full load operation. However, for the much more frequently occurring partial load range of the internal combustion engine, that is to say with low cylinder filling, the compression ratio could be selected with higher values without "knocking" occurring. The important part load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio is variably adjustable. To adjust the compression ratio, systems with variable connecting rod length are known, for example, which actuate an eccentric adjustment of a connecting rod with the aid of hydraulic changeover valves.
Ein derartiges Pleuel ist beispielsweise aus der
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Rückschlagventil zu schaffen, welches eine große Zuverlässigkeit sowie eine hohe Lebensdauer aufweist. An object of the invention is to provide an improved check valve which has a high reliability and a long service life.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein verbessertes Pleuel mit einem solchen Rückschlagventil zu schaffen, welches eine große Zuverlässigkeit sowie eine hohe Lebensdauer aufweist. Another object is to provide an improved connecting rod with such a check valve, which has a high reliability and a long service life.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. The above objects are achieved according to one aspect of the invention with the features of the independent claims.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Es wird ein Rückschlagventil zur Anordnung in einer Fluidleitung zwischen wenigstens einer Hydraulikkammer und einer Lagerschale, bzw. einem Tank eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, umfassend einen Ventilkörper mit einem Fluidpfad im Ventilkörper zwischen einem ersten Ventilport als Eingangsport und einem zweiten Ventilport als Ausgangsport, wobei zwischen Eingangsport und Ausgangsport eine Ventildurchgangsrichtung für in den Eingangsport eintretendes und durch den Ausgangsport austretendes Fluid festgelegt ist. Ein Schließelement und ein Ventilsitz des Schließelements sind in dem Fluidpfad angeordnet, welches Schließelement in Sperrstellung den Fluidpfad und die Ventildurchgangsrichtung durch Anlage an den Ventilsitz sperrt. Dabei strömt das Fluid durch den Fluidpfad bestimmungsgemäß vom ersten Ventilport zum zweiten Ventilport, wobei der Fluidpfad wenigstens ein Fluidpfadsegment aufweist mit einer Richtungsumkehr der Fluidströmung gegenüber der Ventildurchgangsrichtung. A check valve is provided for placement in a fluid line between at least one hydraulic chamber and a bearing shell of a piston for a variable compression internal combustion engine comprising a valve body having a fluid path in the valve body between a first valve port as an input port and a second valve port Output port, wherein between the input port and output port, a valve passage direction for entering the input port and exiting through the output port fluid is set. A closing element and a valve seat of the closing element are arranged in the fluid path, which closing element in the blocking position blocks the fluid path and the valve passing direction by contact with the valve seat. In this case, the fluid flows through the fluid path as intended from the first valve port to the second valve port, wherein the fluid path has at least one fluid path segment with a reversal of direction of the fluid flow relative to the valve passage direction.
Das erfindungsgemäße Rückschlagventil weist als eines der Merkmale auf, dass der Fluidpfad von dem ersten Ventilport als Eingangsport zu dem zweiten Ventilport als Ausgangsport ein Fluidpfadsegment aufweist, welches eine Richtungsumkehr der Fluidströmung gegenüber der bestimmungsgemäßen Ventildurchgangsrichtung, die von dem Eingangsport zu dem Ausgangsport führt, bewirkt. Dadurch ist es möglich, dass das Schließelement sich entgegen der allgemeinen Ventildurchgangsrichtung und damit entgegen der Fluidströmungsrichtung bezogen auf Eingangsport und Ausgangsport bewegt, wenn es öffnet oder schließt. Auch entsprechende Hydraulikfluiddruckverhältnisse zwischen Eingangsport und Ausgangsport bewirken eine Bewegung des Schließelements entgegen der üblicherweise bei Rückschlagventilen vorherrschenden Bewegungsrichtung entsprechend der Ventildurchgangsrichtung. Bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil bewirkt ein höherer Hydraulikdruck am Ausgangsport als am Eingangsport, dass das Schließelement den Fluidpfad sperrt, indem es sich entgegen der Richtung des Ausgangsports und damit in Richtung der Ventildurchgangsrichtung sich bewegt, anders als bei der Vorzugsrichtung eines herkömmlichen Rückschlagventils. Damit können Massenkräfte auf das Schließelement auf Grund einer Bewegung eines Pleuels, in dem das Rückschlagventil bestimmungsgemäß eingesetzt ist, welche die entsprechenden Druckkräfte und Druckverhältnisse bewirken, um 180° phasenverschoben gegenüber einem konventionellen Rückschlagventil wirken. Durch eine solche Phasenverschiebung wird es ermöglicht, dass ein unerwünschtes Überlagern von Massenkräften auf das Schließelement und entsprechenden Kräften, welche aus einem Hydraulikkammerdruck des Pleuels resultieren, verhindert wird. Dadurch kann das Rückschlagventil über einen längeren Zeitraum innerhalb eines Motorzyklus geöffnet bleiben und so mehr fehlendes Hydraulikfluid in einer Hydraulikkammer ersetzt werden. The check valve according to the invention has as one of the features that the fluid path from the first valve port as an input port to the second valve port as the output port has a fluid path segment, which causes a reversal of direction of the fluid flow with respect to the intended valve passage direction, which leads from the input port to the output port. This makes it possible that the closing element moves against the general valve passage direction and thus against the fluid flow direction relative to input port and output port when it opens or closes. Also, corresponding hydraulic fluid pressure ratios between the input port and output port cause movement of the closing element against the usually prevailing at check valves movement direction corresponding to the valve passage direction. In the check valve according to the invention causes a higher hydraulic pressure at the output port than at the input port that the closing element blocks the fluid path by itself contrary to the direction of the output port and thus moves in the direction of the valve passage direction, unlike the preferred direction of a conventional check valve. Thus, inertial forces can act on the closing element due to a movement of a connecting rod, in which the check valve is used as intended, which cause the corresponding pressure forces and pressure conditions, 180 ° out of phase with a conventional check valve. Such a phase shift allows an undesirable superposition of inertial forces on the closure member and corresponding forces resulting from a hydraulic chamber pressure of the connecting rod to be prevented. This allows the check valve to remain open for an extended period of time within one engine cycle, thus replacing more missing hydraulic fluid in a hydraulic chamber.
Durch ein solches Design des Rückschlagventils lässt sich eine verbesserte und kostengünstigere Konstruktion mit weniger Teilen verwirklichen. Es ist möglich, das Rückschlagventil kleiner und damit platzsparender zu konstruieren, und/oder größere Strömungsquerschnitte und längere Dichtstrecken im selben Bauraum zu realisieren. Such a design of the check valve allows an improved and less expensive construction to be realized with fewer parts. It is possible to construct the check valve smaller and thus space-saving, and / or to realize larger flow cross-sections and longer sealing distances in the same space.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Schließelement zum Öffnen des Rückschlagventils entgegen der Ventildurchgangsrichtung bewegbar sein. Durch Anlegen eines höheren Hydraulikdrucks am Eingangsport kann das Schließelement entgegen der Ventildurchgangsrichtung bewegt werden und damit ein Öffnen des Fluidpfads bewirkt werden. So bewegt sich das Schließventil phasenverschoben zur Ventildurchgangsrichtung einer außen anliegenden Fluidströmung. According to an advantageous embodiment, the closing element for opening the check valve opposite to the valve passage direction can be moved. By applying a higher hydraulic pressure at the input port, the closing element can be moved counter to the valve passage direction and thus an opening of the fluid path can be effected. Thus, the closing valve moves in phase with the valve passage direction of an externally applied fluid flow.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Fluidpfad eine zweifache Richtungsumkehr bezüglich der Ventildurchgangsrichtung aufweisen. Günstig kann eine solche Umkehr der Bewegungsrichtung des Schließelements entgegen der Ventildurchgangsrichtung dadurch bewirkt werden, dass ein erstes Fluidpfadsegment von dem Eingangsport zu dem Schließelement eine erste Richtungsumkehr der Fluidströmung bewirkt und anschließend ein zweites Fluidpfadsegment von dem Schließelement zu dem Ausgangsport ebenfalls eine weitere Richtungsumkehr der Fluidströmung wieder in Richtung der Ventildurchgangsrichtung bewirkt. So kann günstig die allgemeine Ventildurchgangsrichtung als Strömungsrichtung des gesamten Rückschlagventils beibehalten werden. According to an advantageous embodiment, the fluid path can have a twofold reversal in direction with respect to the valve passage direction. Conveniently, such a reversal of the direction of movement of the closing element against the valve passage direction can be effected by causing a first fluid path segment from the input port to the closing element a first direction reversal of the fluid flow and then a second fluid path segment from the closing element to the output port also another direction reversal of the fluid flow again effected in the direction of the valve passage direction. Thus, the general valve passage direction can be favorably maintained as the flow direction of the entire check valve.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Schließelement als Kugel ausgebildet sein. Eine Kugel ist günstig als Schließelement einzusetzen, da sie keine Vorzugsrichtung aufweist und so bei einer Bewegung des Schließelements zwischen einem Sperren und Öffnen des Fluidpfads auch nicht verkanten kann. Auch kann ein entsprechender Ventilsitz für eine Kugel als Schließelement günstig ebenfalls als Teil einer Kugelform ausgestaltet und gefertigt werden. Ein Abdichten des Fluidpfads und damit des Rückschlagventils ist so vorteilhaft möglich. According to an advantageous embodiment, the closing element may be formed as a ball. A ball is convenient to use as a closing element, since it has no preferred direction and thus can not tilt during a movement of the closing element between a blocking and opening of the fluid path. Also, a corresponding valve seat for a ball as a closing element can also be designed and manufactured low as part of a spherical shape. A sealing of the fluid path and thus of the check valve is advantageously possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Ventilkörper eine darin angeordnete Führung für das Schließelement aufweisen, wobei das Schließelement im Betrieb mit einem ersten Hydraulikfluiddruck über mindestens eine erste Leitung von Seiten des ersten Ventilports und mit einem zweiten Hydraulikfluiddruck über mindestens eine zweite Leitung von Seiten des zweiten Ventilports beaufschlagbar ist, welche erste und zweite Leitungen zwischen dem Ventilkörper und der Führung ausgebildet sind. In der Führung kann das Schließelement, insbesondere, wenn es als Kugel ausgeführt ist, leicht in einer durch die Führung vorgegebenen Richtung zwischen den Zuständen geöffnet und geschlossen sich bewegen, ohne zu verkanten oder zu klemmen. Das Hydraulikfluid kann dabei günstig in Leitungen, welche zwischen der Führung und dem Ventilkörper, beispielsweise zumindest teilweise in axialer Richtung jeweils zwischen Eingangsport und Ventilsitz, bzw. zwischen Ausgangsport und Ventilsitz angeordnet sind, dem Schließelement zugeführt werden. According to an advantageous embodiment, the valve body may have a guide arranged therein for the closing element, wherein the closing element in operation with a first hydraulic fluid pressure via at least a first line from the first valve port and with a second hydraulic fluid pressure via at least one second line from the second valve port can be acted upon, which are formed first and second lines between the valve body and the guide. In the guide, the closing element, in particular when it is designed as a ball, can easily be opened and closed in a direction predetermined by the guide between the states, without jamming or jamming. The hydraulic fluid can be advantageously supplied in lines which are arranged between the guide and the valve body, for example, at least partially in the axial direction between each input port and valve seat, or between the output port and the valve seat, the closing element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei einem im Vergleich zum zweiten Hydraulikfluiddruck höheren ersten Hydraulikfluiddruck das Schließelement gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder an einen Anschlag anlegbar sein. Der erste Hydraulikfluiddruck, welcher definitionsgemäß am Eingangsport des Rückschlagventils anliegt, kann, sofern er den definitionsgemäß am Ausgangsport anliegenden Hydraulikfluiddruck sowie einer am Schließelement anliegenden Vorspannkraft einer Schließfeder, beispielsweise einer Schraubendruckfeder, übersteigt, ein Öffnen des Fluidpfads bewirken, indem das Schließelement gegen die Druckfeder bewegt wird und dabei an einen Anschlag des Ventilkörpers angelegt wird, so dass ein fester Öffnungsquerschnitt des Rückschlagventils für das durchströmende Hydraulikfluid sich ergibt. According to an advantageous embodiment, in a higher compared to the second hydraulic fluid pressure first hydraulic fluid pressure, the closing element against the biasing force of a compression spring can be applied to a stop. The first hydraulic fluid pressure, which by definition bears against the input port of the check valve, can cause the fluid path to open by moving the closing element against the compression spring, provided that it exceeds the hydraulic fluid pressure applied to the output port by a biasing force of a closing spring, for example a helical compression spring is thereby applied to a stop of the valve body, so that there is a fixed opening cross-section of the check valve for the hydraulic fluid flowing through.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit wenigstens einer Hydraulikkammer, wobei die Hydraulikkammer mittels einem Rückschlagventil mit einer Lagerschale bzw. einem Tank des Pleuels verbindbar ist, welches Rückschlagventil einen Ventilkörper mit einem Fluidpfad im Ventilkörper zwischen einem ersten Ventilport als Eingangsport und einem zweiten Ventilport als Ausgangsport umfasst, wobei zwischen Eingangsport und Ausgangsport eine Ventildurchgangsrichtung für in den Eingangsport eintretendes und durch den Ausgangsport austretendes Fluid festgelegt ist, wobei ein Schließelement und ein Ventilsitz des Schließelements in dem Fluidpfad angeordnet sind, welches Schließelement in Sperrstellung den Fluidpfad und die Ventildurchgangsrichtung durch Anlage an den Ventilsitz sperrt, und wobei das Fluid durch den Fluidpfad bestimmungsgemäß vom ersten Ventilport zum zweiten Ventilport strömt, wobei der Fluidpfad wenigstens ein Fluidpfadsegment aufweist mit einer Richtungsumkehr der Fluidströmung gegenüber der Ventildurchgangsrichtung, wobei der erste Ventilport mit der Lagerschale, bzw. dem Tank und der zweite Ventilport mit der Hydraulikkammer verbunden ist. The invention relates in another aspect to a connecting rod for a variable compression internal combustion engine having at least one hydraulic chamber, the hydraulic chamber being connectable by a check valve to a bearing shell or a tank of the connecting rod, which check valve comprises a valve body having a fluid path in the valve body between a first Valve port as an input port and a second valve port as the output port, wherein between input port and output port, a valve passage direction for entering the input port and through the Output port exiting fluid is set, wherein a closing element and a valve seat of the closing element are arranged in the fluid path, which closing element in the blocking position blocks the fluid path and the valve passage direction by abutment against the valve seat, and wherein the fluid through the fluid path intended from the first valve port to the second valve port wherein the fluid path comprises at least one fluid path segment with a direction reversal of the fluid flow with respect to the valve passage direction, wherein the first valve port with the bearing shell, or the tank and the second valve port is connected to the hydraulic chamber.
Das Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung umfasst beispielsweise eine Exzenter-Verstelleinrichtung, welche einen mit einem Exzenterhebel zusammenwirkenden Exzenter aufweist. Dabei ist ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung mittels eines Umschaltventils verstellbar. Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften der Brennkraftmaschine initiiert, die bei einem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen mit Hydraulikfluid, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagten, im Pleuel integrierten Kolben unterstützt, bzw. die Kolben verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte. The connecting rod for a variable compression internal combustion engine comprises, for example, an eccentric adjusting device, which has an eccentric which cooperates with an eccentric lever. In this case, a displacement of the eccentric adjusting device by means of a switching valve is adjustable. A rotation of the adjustable eccentric adjusting device is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine, which act on the eccentric adjusting device at a power stroke of the internal combustion engine. During a power stroke, the directions of action of the force acting on the eccentric adjusting forces change continuously. The rotary movement or adjusting movement is assisted by a piston acted upon by hydraulic fluid, in particular engine oil, integrated in the connecting rod, or the pistons prevent the eccentric adjusting device from returning due to varying force action directions of the forces acting on the eccentric adjusting device.
Die Kolben sind mittels Exzenterstangen beidseitig mit einem Exzenterkörper der Exzentereinrichtung wirkverbunden. Die Kolben sind in Hydraulikkammern verschiebbar angeordnet und über Hydraulikfluidleitungen von einem Hublagerauge aus mit Hydraulikfluid über Rückschlagventile beaufschlagt. Diese verhindern dabei ein Rückfließen des Hydraulikfluids aus den Hydraulikkammern zurück in die Hydraulikfluidleitungen in eine Lagerschale des Hublagerauges bzw. einen Tank und ermöglichen ein Nachsaugen von Hydraulikfluid in die Hydraulikkammern. Die Hydraulikkammern sind mit weiteren Hydraulikfluidleitungen verbunden, welche mit dem Umschaltventil zusammenwirken. The pistons are operatively connected by means of eccentric rods on both sides with an eccentric body of the eccentric device. The pistons are slidably disposed in hydraulic chambers and pressurized via hydraulic fluid lines from a Bublagerauge with hydraulic fluid via check valves. These prevent a backflow of the hydraulic fluid from the hydraulic chambers back into the hydraulic fluid lines in a bearing shell of the Hublagerauges or a tank and allow a Nachsaugen of hydraulic fluid in the hydraulic chambers. The hydraulic chambers are connected to other hydraulic fluid lines which cooperate with the changeover valve.
Das Rückschlagventil in dem erfindungsgemäßen Pleuel weist dabei als eines der Merkmale auf, dass der Fluidpfad von dem ersten Ventilport als Eingangsport zu dem zweiten Ventilport als Ausgangsport ein Fluidpfadsegment aufweist, welches eine Richtungsumkehr der Fluidströmung gegenüber der bestimmungsgemäßen Ventildurchgangsrichtung, die von dem Eingangsport zu dem Ausgangsport führt, bewirkt. Dadurch ist es möglich, dass das Schließelement sich entgegen der allgemeinen Ventildurchgangsrichtung und damit entgegen der Fluidströmungsrichtung bezogen auf Eingangsport und Ausgangsport bewegt, wenn es öffnet oder schließt. Auch entsprechende Hydraulikfluiddruckverhältnisse zwischen Eingangsport und Ausgangsport bewirken eine Bewegung des Schließelements entgegen der üblicherweise bei Rückschlagventilen vorherrschenden Bewegungsrichtung entsprechend der Ventildurchgangsrichtung. Bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil bewirkt ein höherer Hydraulikdruck am Ausgangsport als am Eingangsport, dass das Schließelement den Fluidpfad sperrt, indem es sich entgegen der Richtung des Ausgangsports und damit in Richtung der Ventildurchgangsrichtung sich bewegt, anders als bei der Vorzugsrichtung eines herkömmlichen Rückschlagventils. Damit können Massenkräfte auf das Schließelement auf Grund einer Bewegung eines Pleuels, in dem das Rückschlagventil bestimmungsgemäß eingesetzt ist, welche die entsprechenden Druckkräfte und Druckverhältnisse bewirken, um 180° phasenverschoben gegenüber einem konventionellen Rückschlagventil wirken. Durch eine solche Phasenverschiebung wird es ermöglicht, dass ein unerwünschtes Überlagern von Massenkräften auf das Schließelement und entsprechenden Kräften, welche aus einem Hydraulikkammerdruck des Pleuels resultieren, verhindert wird. Dadurch kann das Rückschlagventil über einen längeren Zeitraum innerhalb eines Motorzyklus geöffnet bleiben und so mehr fehlendes Hydraulikfluid in einer Hydraulikkammer ersetzt werden. The check valve in the connecting rod according to the invention has as one of the features that the fluid path from the first valve port as an input port to the second valve port as the output port has a fluid path segment, which reverses the direction of fluid flow with respect to the intended valve passage direction, from the input port to the output port leads, causes. This makes it possible that the closing element moves against the general valve passage direction and thus against the fluid flow direction relative to input port and output port when it opens or closes. Also, corresponding hydraulic fluid pressure ratios between the input port and output port cause movement of the closing element against the usually prevailing at check valves movement direction corresponding to the valve passage direction. In the check valve according to the invention, a higher hydraulic pressure at the output port than at the input port causes the closing element to block the fluid path by moving counter to the direction of the output port and thus toward the valve passing direction, unlike the preferred direction of a conventional check valve. Thus, inertial forces can act on the closing element due to a movement of a connecting rod, in which the check valve is used as intended, which cause the corresponding pressure forces and pressure conditions, 180 ° out of phase with a conventional check valve. Such a phase shift allows an undesirable superposition of inertial forces on the closure member and corresponding forces resulting from a hydraulic chamber pressure of the connecting rod to be prevented. This allows the check valve to remain open for an extended period of time within one engine cycle, thus replacing more missing hydraulic fluid in a hydraulic chamber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil so angeordnet sein, dass das Rückschlagventil durch das Schließelement entgegen seiner Massenkraft durch Beschleunigen des Pleuels verschließbar ist. Die Massenkraft beruht auf der trägen Masse des Schließelements, welche beim Beschleunigen des Schließelements auf Grund einer äußeren Bewegung sich als Kraft entgegen der Beschleunigungsrichtung auswirkt. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Arbeitsweise des Pleuels möglich, wobei eine Leckage des Hydraulikfluids aus der Hydraulikkammer verhindert werden kann. According to an advantageous embodiment, the check valve may be arranged so that the check valve is closed by the closing element against its inertial force by accelerating the connecting rod. The inertial force is based on the inertial mass of the closing element, which acts as a force against the direction of acceleration when accelerating the closing element due to an external movement. In this way, a particularly safe operation of the connecting rod is possible, wherein leakage of the hydraulic fluid from the hydraulic chamber can be prevented.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil durch das Schließelement bei einer Zugbelastung des Pleuels verschließbar sein. Dadurch wird ein besonders schnelles und sicheres Ansprechen des Rückschlagventils in einem entsprechenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermöglicht. According to an advantageous embodiment, the check valve can be closed by the closing element at a tensile load of the connecting rod. This allows a particularly fast and safe response of the check valve in a corresponding operating state of the internal combustion engine.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil so angeordnet sein, dass das Schließelement durch seine Massenkraft in einen Ventilsitz drückbar ist. Damit kann die Dichtwirkung des Schließelements geeignet unterstützt und verbessert werden. According to an advantageous embodiment, the check valve may be arranged so that the closing element can be pressed by its inertia force in a valve seat. Thus, the sealing effect of the closing element can be suitably supported and improved.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil so angeordnet sein, dass das Schließelement unabhängig von einer Strömungsrichtung des Hydraulikfluids durch seine Massenkraft in den Ventilsitz drückbar ist. Dadurch ergibt sich eine besonders sichere und effiziente Arbeitsweise des Rückschlagventils mit geringer Hydraulikfluidleckage aus der Hydraulikkammer des Pleuels. According to an advantageous embodiment, the check valve may be arranged so that the closing element can be pressed independently of a flow direction of the hydraulic fluid by its inertia force in the valve seat. This results in a particularly safe and efficient operation of the check valve with low hydraulic fluid leakage from the hydraulic chamber of the connecting rod.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil so angeordnet sein, dass das Schließelement beim Öffnen des Rückschlagventils in einer Richtung entgegen der Hydraulikkammer bewegbar ist. Auf diese Weise ist es begünstigt, dass auf Grund einer entsprechenden Bewegung des Pleuels wirkende Massenkräfte die Betriebszustände des Rückschlagventils unterstützen und begünstigen. According to an advantageous embodiment, the check valve may be arranged so that the closing element during opening of the check valve in a direction opposite to the hydraulic chamber is movable. In this way it is favored that due to a corresponding movement of the connecting rod acting mass forces support the operating conditions of the check valve and favor.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil den Ventilkörper mit einer darin angeordneten Führung für das Schließelement aufweisen, wobei das Schließelement mit einem Hydraulikkammerdruck über Leitungen beaufschlagbar ist, welche zwischen dem Ventilkörper und der Führung ausgebildet sind, und der Hydraulikkammerdruck das Schließelement in Richtung Hydraulikkammer gegen den Ventilsitz drückt. In der Führung kann das Schließelement, insbesondere, wenn es als Kugel ausgeführt ist, leicht in einer durch die Führung vorgegebenen Richtung zwischen den Zuständen geöffnet und geschlossen sich bewegen, ohne zu verkanten oder zu klemmen. Das Hydraulikfluid kann dabei günstig in Leitungen, welche zwischen der Führung und dem Ventilkörper, beispielsweise zumindest teilweise in axialer Richtung jeweils zwischen Eingangsport und Ventilsitz, bzw. zwischen Ausgangsport und Ventilsitz angeordnet sind, dem Schließelement zugeführt werden. Der Hydraulikkammerdruck kann dabei durch die Bewegung des Schließelements ein Sperren des Fluidpfads zwischen Eingangsport und Ausgangsport des Rückschlagventils bewirken. According to an advantageous embodiment, the check valve may comprise the valve body with a guide arranged therein for the closing element, wherein the closing element is acted upon by a hydraulic chamber pressure via lines which are formed between the valve body and the guide, and the hydraulic chamber pressure the closing element in the direction of the hydraulic chamber against the Valve seat presses. In the guide, the closing element, in particular when it is designed as a ball, can easily be opened and closed in a direction predetermined by the guide between the states, without jamming or jamming. The hydraulic fluid can be advantageously supplied in lines which are arranged between the guide and the valve body, for example, at least partially in the axial direction between each input port and valve seat, or between the output port and the valve seat, the closing element. The hydraulic chamber pressure can cause a blocking of the fluid path between the input port and the outlet port of the check valve by the movement of the closing element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei einem im Vergleich zum Hydraulikkammerdruck höheren Lagerschalen- bzw. Tankdruck das Schließelement gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder an einen Anschlag anlegbar sein, wodurch ein Nachsaugen des Hydraulikfluids in die Hydraulikkammer aus dem Tank bzw. der Lagerschale möglich ist. Der höhere Lagerschalen- bzw. Tankdruck bewirkt günstig ein Öffnen des Fluidpfads und damit die Möglichkeit, Hydraulikfluid in die Hydraulikkammer nachströmen zu lassen. According to an advantageous embodiment, at a higher compared to the hydraulic chamber pressure Lagerschalen- or tank pressure, the closing element against the biasing force of a compression spring to a stop can be applied, whereby a Nachsaugen the hydraulic fluid in the hydraulic chamber from the tank or the bearing shell is possible. The higher Lagerschalen- or tank pressure causes favorable opening of the fluid path and thus the ability to flow hydraulic fluid into the hydraulic chamber.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Pleuel, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung einer mit wenigstens einer Hydraulikkammer, wobei die Hydraulikkammer mittels einem Rückschlagventil mit einer Lagerschale bzw. einem Tank des Pleuels verbindbar ist, wobei das Rückschlagventil in das Pleuel eingefügt, insbesondere eingepresst ist. Das Einpressen des Rückschlagventils in eine entsprechende Aufnahme des Pleuels in der Verbindung von Hydraulikkammer und Leitungen zu Lagerschale, bzw. Tank stellt eine sehr sichere und zugleich kostengünstige Art der Montage des Rückschlagventils in das Pleuel dar. Dadurch wird auch eine besonders kompakte Bauweise des Pleuels begünstigt. According to a further aspect, the invention relates to a connecting rod, in particular for an internal combustion engine with variable compression one with at least one hydraulic chamber, wherein the hydraulic chamber is connectable by means of a check valve with a bearing shell or a tank of the connecting rod, wherein the check valve inserted into the connecting rod, in particular is pressed. The pressing of the check valve into a corresponding receptacle of the connecting rod in the connection between the hydraulic chamber and lines to bearing shell, or tank represents a very safe and cost-effective way of mounting the check valve in the connecting rod. This also favors a particularly compact design of the connecting rod ,
Vorteilhaft kann ein Pleuel wenigstens zwei Hydraulikkammern aufweisen, wobei die Hydraulikkammern mittels jeweils einem Rückschlagventil mit der Lagerschale bzw. dem Tank des Pleuels verbindbar sind, wobei die beiden Rückschlagventile jeweils um 180° phasenverschoben gegenüber einem herkömmlichen Rückschlagventil öffnen und schließen. Ein Pleuel mit zwei Hydraulikkammern ist zweckmäßig bei Verwendung einer Exzenter-Verstelleinrichtung mit einem Exzenter mit zwei Hebeln. So können beide Hebel jeweils von einem Kolben in einer Hydraulikkammer betrieben werden, wodurch eine günstige Krafteinleitung in den Exzenter ermöglicht wird. Auch können so größere Kräfte günstig übertragen werden. Advantageously, a connecting rod may have at least two hydraulic chambers, wherein the hydraulic chambers are connectable by means of a check valve to the bearing shell or the tank of the connecting rod, wherein the two check valves each open and close 180 ° out of phase with respect to a conventional non-return valve. A connecting rod with two hydraulic chambers is useful when using an eccentric adjustment with an eccentric with two levers. Thus, both levers can each be operated by a piston in a hydraulic chamber, whereby a favorable force is introduced into the eccentric. Also, so larger forces can be transferred cheaply.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen beispielhaft: They show by way of example:
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.
Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften der Brennkraftmaschine initiiert, die bei einem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen mit Hydraulikfluid, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagten, im Pleuel
Die Kolben sind mittels Exzenterstangen beidseitig mit einem Exzenterkörper der Exzentereinrichtung wirkverbunden. Die Kolben sind in Hydraulikkammern
Die beiden Rückschlagventile
Das in
Die beiden Rückschlagventile
Das Rückschlagventil
Das Schließelement
Das Schließelement
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rückschlagventils
Das Rückschlagventil
Ebenso erhält man einen längeren Zeitraum innerhalb eines Motorenzyklus, in dem das Rückschlagventil
In
In
Die
In
In
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012112461 A1 [0003] DE 102012112461 A1 [0003]
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015118924.0 | 2015-11-04 | ||
DE102015118924 | 2015-11-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016104958A1 true DE102016104958A1 (en) | 2017-05-04 |
Family
ID=58545965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016104958.1A Withdrawn DE102016104958A1 (en) | 2015-11-04 | 2016-03-17 | Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine and connecting rod with a check valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016104958A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3404232A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-21 | ECO Holding 1 GmbH | Connecting rod for a combustion engine with variable compression |
CN110645090A (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 伊希欧1控股有限公司 | Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression ratio and connecting rod with a check valve |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012112461A1 (en) | 2012-12-18 | 2014-06-18 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Reversing valve for controlling engine oil of internal combustion engine i.e. petrol engine, in motor car, has groove connecting first and second hydraulic fluid lines to vent channel in first and second switch positions, respectively |
-
2016
- 2016-03-17 DE DE102016104958.1A patent/DE102016104958A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012112461A1 (en) | 2012-12-18 | 2014-06-18 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Reversing valve for controlling engine oil of internal combustion engine i.e. petrol engine, in motor car, has groove connecting first and second hydraulic fluid lines to vent channel in first and second switch positions, respectively |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3404232A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-21 | ECO Holding 1 GmbH | Connecting rod for a combustion engine with variable compression |
CN108869028A (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 伊希欧1控股有限公司 | Connecting rod for variable compressive internal combustion engine |
US10801402B2 (en) | 2017-05-15 | 2020-10-13 | ECO Holding 1 GmbH | Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression |
CN110645090A (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 伊希欧1控股有限公司 | Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression ratio and connecting rod with a check valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016008306A1 (en) | Connecting rod with adjustable connecting rod length | |
DE102017107694A1 (en) | Changeover valve and connecting rod with such a switching valve | |
DE102015109474A1 (en) | Changeover valve and connecting rod with a changeover valve | |
DE102013014930A1 (en) | Control valve for a lubricant nozzle | |
WO2017162425A1 (en) | Non-return valve for a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression and connecting rod having a non-return valve | |
DE102017121443A1 (en) | Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression and connecting rod with such a check valve | |
DE102010061359A1 (en) | Switching valve for controlling fluid flow in combustion engine of vehicle, comprises switching unit, which is adapted to shift switching valve into primary switching position and secondary switching position | |
EP3464851B1 (en) | Switchover valve for controlling a hydraulic fluid flow, and connecting rod for a variable-compression internal combustion engine having a switchover valve | |
DE102016107986A1 (en) | Hydraulic valve and connecting rod with a hydraulic valve | |
DE102019103998A1 (en) | Connecting rod of an internal combustion engine to change the compression ratio | |
DE102016110279A1 (en) | Check valve for a connecting rod for variable compression of an internal combustion engine and connecting rod with such a check valve | |
DE102016104958A1 (en) | Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine and connecting rod with a check valve | |
EP3404232B1 (en) | Connecting rod for a combustion engine with variable compression | |
DE102018118449A1 (en) | Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression and connecting rod with a check valve | |
DE102018107108A1 (en) | Switching valve for controlling a hydraulic fluid flow and connecting rod for a variable compression internal combustion engine with a switching valve | |
EP3085921B1 (en) | Connecting rod with switching valve | |
DE102017107719A1 (en) | Hydraulic valve for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE102017107673A1 (en) | Connecting rod for a variable compression of an internal combustion engine | |
DE102017106939A1 (en) | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine and a check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE102017106987A1 (en) | Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE102016117874A1 (en) | Changeover valve for controlling a hydraulic fluid flow and connecting rod with a changeover valve | |
DE102015121918A1 (en) | Changeover valve, connecting rod and internal combustion engine | |
EP3450720A2 (en) | Switching valve for controlling a hydraulic fluid stream and connecting rod for a combustion engine with variable compression with a switching valve | |
DE102018117111A1 (en) | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE102016219659A1 (en) | Hydraulic connecting rod adjustment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |