DE102016113640A1 - Connecting rod for a variable compression internal combustion engine - Google Patents
Connecting rod for a variable compression internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016113640A1 DE102016113640A1 DE102016113640.9A DE102016113640A DE102016113640A1 DE 102016113640 A1 DE102016113640 A1 DE 102016113640A1 DE 102016113640 A DE102016113640 A DE 102016113640A DE 102016113640 A1 DE102016113640 A1 DE 102016113640A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- connecting rod
- eccentric
- rotor
- hydraulic fluid
- stator
- 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- Withdrawn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
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D15/00—Varying compression ratio
- F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
-
- 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
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
- F01M11/02—Arrangements of lubricant conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M1/00—Pressure lubrication
- F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
- F01M2001/066—Connecting rod with passageways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Pleuel (10) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend einen Pleuelkörper (12), eine in einer Längsrichtung (L) des Pleuelkörpers (12) verschiebbar geführte Pleuelstange (16) mit einem Pleuelauge (18), einen Pleueldeckel (14), sowie eine Exzenter-Verstelleinrichtung (20) zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge (60). Die Exzenter-Verstelleinrichtung (20) ist in dem Pleuelkörper (12) angeordnet und weist einen mit wenigstens einem Hebel (24, 25) zusammenwirkenden Exzenter (21) auf. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung (20) ist mittels eines Umschaltventils (32) verstellbar, wobei der Exzenter (4) um seine Rotationsachse schwenkbar ist, und wobei der wenigstens eine Hebel (24, 25) mit der Pleuelstange (16) schwenkbar verbunden ist.The invention relates to a connecting rod (10) for an internal combustion engine with variable compression, comprising a connecting rod body (12), a connecting rod (16) displaceably guided in a longitudinal direction (L) of the connecting rod body (12) with a connecting rod eye (18), a connecting rod cover (16). 14), and an eccentric adjusting device (20) for adjusting an effective connecting rod length (60). The eccentric adjusting device (20) is arranged in the connecting rod body (12) and has an eccentric (21) cooperating with at least one lever (24, 25). An adjustment of the eccentric adjusting device (20) is adjustable by means of a switching valve (32), wherein the eccentric (4) is pivotable about its axis of rotation, and wherein the at least one lever (24, 25) is pivotally connected to the connecting rod (16) ,
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge, sowie eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einem Pleuel. The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression, in particular of a motor vehicle, with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length, and an internal combustion engine with variable compression with a connecting rod.
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 Pleuellänge 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. For the adjustment of the compression ratio, for example systems with variable connecting rod length are known, which actuate an eccentric adjusting device of a connecting rod with the aid of hydraulic changeover valves.
Ein gattungsgemäßes Pleuel ist beispielsweise aus der
Die
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einem robusten und zuverlässigen Verstellmechanismus zu schaffen, welcher günstiges Bauraumanforderungen aufweist. An object of the invention is to provide an improved connecting rod for a variable compression internal combustion engine with a robust and reliable adjusting mechanism having favorable space requirements.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Pleuel zu schaffen. Another object is to provide an internal combustion engine with such a connecting rod.
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 Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, welches einen Pleuelkörper, eine in einer Längsrichtung des Pleuelkörpers verschiebbar geführte Pleuelstange mit einem Pleuelauge, einen Pleueldeckel, sowie eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge umfasst. Die Exzenter-Verstelleinrichtung ist in dem Pleuelkörper angeordnet und weist einen mit wenigstens einem Hebel zusammenwirkenden Exzenter auf. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung ist mittels eines Umschaltventils verstellbar, wobei der Exzenter um seine Rotationsachse schwenkbar ist, und wobei der wenigstens eine Hebel mit der Pleuelstange schwenkbar verbunden ist. It is proposed a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression, which comprises a Pleuelkörper, a displaceably guided in a longitudinal direction of the connecting rod connecting rod with a connecting rod, a connecting rod cover, and an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length. The eccentric adjusting device is arranged in the connecting rod body and has a cooperating with at least one lever eccentric. An adjustment of the eccentric adjusting device is adjustable by means of a switching valve, wherein the eccentric is pivotable about its axis of rotation, and wherein the at least one lever is pivotally connected to the connecting rod.
Das erfindungsgemäße Pleuel weist den Vorteil auf, dass es in einer sehr kompakten Bauform die Verstellung der effektiven Pleuellänge ermöglicht. Als effektive Pleuellänge wird dabei der Abstand der Mittelachse eines in dem Pleuel angeordneten Hublagerauges (großes Pleuelauge als erstes Gelenk) zu der Mittelachse eines kleinen Pleuelauges bezeichnet, welches das zweite Gelenk darstellt, und welches eine Aufnahme für einen Kolbenbolzen bildet. Das erfindungsgemäße Pleuel ermöglicht die Verstellung über ein drittes Gelenk im Pleuelkörper, das mit einer Teleskopstange, der Pleuelstange, verbunden ist. Das kleine Pleuelauge ist dabei in der Pleuelstange angeordnet, welche in Form einer ausziehbaren Teleskopstange in Längsrichtung des Pleuels verschiebbar ist. So kann die effektive Pleuellänge durch Verschieben der Pleuelstange gegenüber dem Pleuelkörper mit dem Hublagerauge verändert werden. Das Verschieben der Pleuelstange geschieht hierbei mit Hilfe einer Exzenter-Verstelleinrichtung mit einem Exzenter, welcher über wenigstens einen Hebel mit der Pleuelstange verbunden ist, so dass ein Verstellen des Exzenters zu einer Längsverschiebung der Pleuelstange führt. Bevorzugt kann die Pleuelstange über zwei Hebel mit dem Exzenter verbunden sein, welche an beiden Flachseiten des Pleuels angeordnet sind, um so eine symmetrische Krafteinleitung zwischen Pleuelstange und Exzenter sicherzustellen. Die Hebel können mit der Pleuelstange mittels eines in einer Bohrung geführten Bolzens verbunden sein. Durch Einleiten eines Drehmoments auf den Exzenter lässt sich so die effektive Pleuellänge verändern. The connecting rod according to the invention has the advantage that it allows the adjustment of the effective connecting rod length in a very compact design. As effective connecting rod length while the distance of the central axis of a arranged in the connecting rod Hublagerauges (large connecting rod as the first joint) referred to the central axis of a small connecting rod, which is the second joint, and which forms a receptacle for a piston pin. The connecting rod according to the invention allows the adjustment via a third joint in Pleuelkörper, which is connected to a telescopic rod, the connecting rod. The small connecting rod eye is arranged in the connecting rod, which is displaceable in the form of an extendable telescopic rod in the longitudinal direction of the connecting rod. Thus, the effective Pleuellänge can be changed by moving the connecting rod relative to the Pleuelkörper with the Bublagerauge. The displacement of the connecting rod takes place here by means of an eccentric adjusting device with an eccentric, which is connected via at least one lever to the connecting rod, so that an adjustment of the eccentric leads to a longitudinal displacement of the connecting rod. Preferably, the connecting rod can be connected via two levers with the eccentric, which are arranged on both flat sides of the connecting rod, so as to ensure a symmetrical introduction of force between the connecting rod and eccentric. The levers may be connected to the connecting rod by means of a bolt guided in a bore. By introducing a torque on the eccentric can be changed so the effective connecting rod length.
Die Exzenter-Verstelleinrichtung kann beispielsweise hydraulisch betätigt werden, wobei die Hydraulikflüssigkeit über ein Umschaltventil gesteuert werden kann. The eccentric adjusting device can be hydraulically actuated, for example, wherein the hydraulic fluid can be controlled via a switching valve.
Das Pleuel weist den Vorteil auf, dass die Schnittstellen zu einer Brennkraftmaschine erhalten bleiben, so dass ein übliches Pleuel zur variablen Verdichtung gegen das erfindungsgemäße Pleuel ausgetauscht werden kann. Der Pleuelkörper ist einfach zu fertigen, da keine aufwendig zu bearbeitenden hydraulische Stützkammern vorgesehen sind. Der Pleuelzusammenbau weist ein geringes Gesamtgewicht auf und besteht aus wenigen Einzelkomponenten sowie Montageschritten. Damit ist das Pleuel für eine Serienfertigung gut geeignet. Die Verwendung ungekröpfter Hebel erleichtert die Fertigung und ist auch in günstiger Serienherstellung, beispielsweise durch Laserschneiden, vorteilhaft realisierbar. Bohrungen, welche die Struktur des Pleuels schwächen könnten, entfallen weitestgehend. The connecting rod has the advantage that the interfaces to an internal combustion engine are maintained, so that a conventional connecting rod for variable compression can be exchanged for the connecting rod according to the invention. The connecting rod body is easy to manufacture, since no complicated to be machined hydraulic support chambers are provided. The connecting rod assembly has a low total weight and consists of few individual components and assembly steps. Thus, the connecting rod is well suited for mass production. The use of non-cranked levers facilitates the production and is also advantageously feasible in favorable serial production, for example by laser cutting. Drilling, which could weaken the structure of the connecting rod, accounts for the most part.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Exzenter-Verstelleinrichtung einen Schwenkmotor umfassen, welcher einen in einem Stator gelagerten Rotor aufweist. Zwischen wenigstens einem Rotorflügel des Rotors und wenigstens einem Statorflügel des Stators sind wenigstens eine erste Stützkammer und wenigstens eine zweite Stützkammer ausgebildet, wobei ein Volumen der ersten Stützkammer und ein Volumen der zweiten Stützkammer durch eine Verstellung von Rotor gegen Stator komplementär zueinander veränderbar sind. According to an advantageous embodiment, the eccentric adjusting device may comprise a swivel motor, which has a rotor mounted in a stator. At least one first support chamber and at least one second support chamber are formed between at least one rotor blade of the rotor and at least one stator blade, wherein a volume of the first support chamber and a volume of the second support chamber can be changed by an adjustment of rotor against stator complementary to each other.
Das Pleuel kann so günstig einen Schwenkmotor in Kombination mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung der effektiven Pleuellänge aufweisen. Die Verwendung eines hydraulischen Schwenkmotors, wie er beispielsweise auch in Nockenwellenverstellern verwendet wird, in Verbindung mit einer exzentrischen Bohrung im Rotor des Schwenkmotors begünstigt eine sehr kompakte Bauweise eines längenveränderlichen Pleuels. Die Abdichtung der Stützkammern des Schwenkmotors, welche üblicherweise mit einer Hydraulikflüssigkeit unter teilweise sehr hohen Drücken, mit beispielsweise über 1000 bar betrieben werden, stellt dabei eine konstruktive Herausforderung dar. Der Schwenkmotor selbst kann direkt im Pleuelkörper angeordnet sein. The connecting rod can thus have a swivel motor in combination with an eccentric adjusting device for adjusting the effective connecting rod length. The use of a hydraulic swing motor, as used for example in camshaft adjusters, in conjunction with an eccentric bore in the rotor of the swing motor favors a very compact design of a length-adjustable connecting rod. The sealing of the support chambers of the slewing motor, which are usually operated with a hydraulic fluid under sometimes very high pressures, for example, over 1000 bar, thereby posing a design challenge. The swing motor itself can be arranged directly in the connecting rod body.
Der Schwenkmotor kann vorteilhaft einen Rotor mit wenigstens einem Rotorflügel und einen Stator mit wenigstens einem Statorflügel aufweisen. Der Rotor lässt sich auf einer gemeinsamen Achse gegen den Stator verdrehen, so dass der Rotorflügel gegen den Statorflügel verdreht wird. Zwischen Rotorflügel und Statorflügel bilden sich so wenigstens eine erste Stützkammer und eine zweite Stützkammer aus, deren Volumen bei einer Verdrehung von Rotor gegen Stator kontinuierlich und komplementär zueinander veränderlich ist. Wenn das Volumen der ersten Stützkammer zunimmt, nimmt das Volumen der zweiten Stützkammer ab und umgekehrt. Vorteilhaft können in dem Schwenkmotor vier Stützkammern vorgesehen sein, die jeweils alternierend durch zwei Rotorflügel und zwei Statorflügel voneinander getrennt sind. Der Rotor weist eine exzentrische Bohrung auf, welche den Exzenter darstellt und als Aufnahme für einen Kolbenbolzen dient. Der Stator kann mit dem darin angeordneten Rotor in den Pleuelkörper eingesetzt und in dem Pleuelkörper verdrehsicher angeordnet sein. Der Stator kann weiter zwei äußere Umfangsnuten aufweisen, die jeweils zwei Zulaufbohrungen zu den Stützkammern aufweisen und die Verbindung zwischen den Stützkammern und den Zu- und Ablaufleitungen zu einem hydraulischen Versorgungsanschluss sicherstellen. Der Rotor ist drehbar in dem Stator gelagert. Die Einleitung eines Drehmomentes auf den Rotor kann so günstigerweise über den Kolbenbolzen erfolgen, der in der exzentrischen Bohrung des Rotors angeordnet ist. Durch Einleiten des Drehmoments über die Pleuelstange und den Hebel auf den Rotor lässt sich über äußere Massenkräfte und Gaskräfte der Rotor verstellen und so die effektive Pleuellänge verändern. Durch das Hydrauliköl in den Stützkammern des Schwenkmotors kann das Drehmoment abgestützt werden. The swivel motor may advantageously have a rotor with at least one rotor blade and a stator with at least one stator wing. The rotor can be rotated on a common axis against the stator, so that the rotor blade is rotated against the stator. Thus, at least one first support chamber and a second support chamber are formed between the rotor wing and the stator wing, the volume of which is variable continuously and complementarily with respect to one another when the rotor rotates against the stator. As the volume of the first support chamber increases, the volume of the second support chamber decreases, and vice versa. Advantageously, four support chambers can be provided in the swivel motor, which are each separated alternately by two rotor blades and two stator blades. The rotor has an eccentric bore, which represents the eccentric and serves as a receptacle for a piston pin. The stator can be used with the rotor disposed therein in the Pleuelkörper and be arranged against rotation in the Pleuelkörper. The stator may further comprise two outer circumferential grooves, each having two inlet bores to the support chambers and ensure the connection between the support chambers and the inlet and outlet lines to a hydraulic supply port. The rotor is rotatably mounted in the stator. The introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently via the piston pin, which is arranged in the eccentric bore of the rotor. By introducing the torque via the connecting rod and the lever to the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length. By the hydraulic oil in the support chambers of the slewing motor, the torque can be supported.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Exzenter in dem Rotor des Schwenkmotors angeordnet und durch den Rotor betätigbar sein. Der Exzenter kann günstigerweise als exzentrisch angeordnete Bohrung in dem Rotor ausgebildet sein, so dass bei Verdrehen des Rotors um seine Achse die Exzenterbohrung verdreht wird und eine in der Bohrung angeordnete Aufnahme für den wenigstens einen Hebel auf diese Weise exzentrisch um die Achse des Rotors bewegt wird. According to an advantageous embodiment of the eccentric can be arranged in the rotor of the rotary motor and actuated by the rotor. The eccentric may conveniently be formed as an eccentrically arranged bore in the rotor, so that upon rotation of the rotor about its axis, the eccentric bore is rotated and arranged in the bore receptacle for the at least one lever in this way is eccentrically moved about the axis of the rotor ,
Durch die Realisierbarkeit größerer Schwenkwinkel des Rotors des Schwenkmotors im Vergleich zu herkömmlichen Pleuelausführungen für variable Verdichtung kann für die gleiche Verstelllänge des Pleuels eine geringe Exzentrizität im Rotor gewählt werden, um dadurch die maximal auftretenden Drücke in den Stützkammern gering zu halten. Der Schwenkwinkel kann dabei durch die Exzentrizität des Bolzens im Exzenter des Rotors bestimmt werden. Die große Anzahl an Freiheitsgraden, wie Schwenkwinkel, Exzentrizität, Rotordurchmesser, Flügelanzahl, zur Anpassung des Pleuels an die Brennkraftmaschine ermöglicht detailliertere individuelle Anpassungen im Vergleich zu herkömmlichen Systemen. Due to the feasibility of larger swivel angle of the rotor of the swing motor compared to conventional conrod designs for variable compression can be chosen for the same adjustment length of the connecting rod a small eccentricity in the rotor, thereby keeping the maximum occurring pressures in the support chambers low. The swivel angle can be determined by the eccentricity of the bolt in the eccentric of the rotor. The large number of degrees of freedom, such as swivel angle, eccentricity, rotor diameter, number of vanes, to adapt the connecting rod to the internal combustion engine allows more detailed individual adjustments compared to conventional systems.
Durch die Verwendung des Schwenkmotors für die Exzenter-Verstelleinrichtung können Stützkolben und Exzenterhebel im Pleuel vermieden werden, da die Stützkammern im Schwenkmotor als separate Einheit angeordnet sind. Die Hebel zur Verstellung der Pleuelstange werden im Wesentlichen in der Längsrichtung des Pleuels bewegt, so dass das gesamte Pleuel einen sehr kompakten Bauraum einnimmt. By using the swivel motor for the eccentric adjusting support piston and eccentric lever can be avoided in the connecting rod, since the support chambers are arranged in the pivot motor as a separate unit. The levers for adjusting the connecting rod are moved substantially in the longitudinal direction of the connecting rod, so that the entire connecting rod occupies a very compact space.
Eine weitere denkbare Variante für das Pleuel ist, das Schwenkmotorsystem durch einen Exzenter zu ersetzen und das Exzentermoment über ein weiteres Hebelpaar in einer Linearbewegung abzufangen. Die lineare Bewegung ermöglicht die Verwendung von einem doppelt wirkenden Stützkolben oder zwei getrennten Stützkolben. Die notwendige Kolbenführung kann im Pleuelkörper untergebracht werden. Der Vorteil liegt in der zusätzlichen Verwendung eines Exzenters, der den größten Teil der Belastung in den Pleuelkörper leitet und nur das Verstellmoment des Exzenters über eine Hydraulikfluidsäule abstützt. Dadurch ergeben sich wesentlich geringere Drücke in den Stützkammern. Another conceivable variant for the connecting rod is to replace the swivel motor system by an eccentric and intercept the eccentric torque via a further pair of levers in a linear movement. The linear movement allows the use of a double acting support piston or two separate support pistons. The necessary piston guide can be accommodated in the connecting rod body. The advantage lies in the additional use of an eccentric, which conducts most of the load in the Pleuelkörper and only supports the adjusting torque of the eccentric via a hydraulic fluid column. This results in much lower pressures in the support chambers.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können in dem Pleuelkörper wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die erste Stützkammer des Schwenkmotors sowie wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die zweite Stützkammer des Schwenkmotors vorgesehen sein. Die Hydraulikflüssigkeitsleitungen können in dem Pleuelkörper bauraumgünstig angeordnet sein, um so die Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Umschaltventil und den Stützkammern des Schwenkmotors zu führen. Dadurch lässt sich der Rotor vorteilhaft ansteuern, um die Massenkräfte und Gaskräfte, welche auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirken, abzustützen und so die Längenverstellung des Pleuels auszuführen. Durch die geringe nötige Anzahl an Hydraulikflüssigkeitsleitungen lässt sich eine Fertigung des Pleuels günstig durchführen. According to an advantageous embodiment, at least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the first support chamber of the swing motor and at least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the second support chamber of the swing motor may be provided in the connecting rod body. The hydraulic fluid lines can be arranged space-saving in the connecting rod body, so as to guide the hydraulic fluid between the switching valve and the support chambers of the slewing motor. As a result, the rotor can be advantageously controlled in order to support the mass forces and gas forces which act on the eccentric adjusting device and thus to carry out the length adjustment of the connecting rod. Due to the low required number of hydraulic fluid lines can make a production of the connecting rod low.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der wenigstens eine Rotorflügel an den Rotor befestigbar ausgebildet sein. Der Rotor kann mehrere Einzelteile umfassen. Beispielsweise können bei einem gebauten Rotor die Rotorflügel angeschraubt oder eingepresst sein. Ein solcher Rotor kann kostengünstig gefertigt werden. Ebenso ist es denkbar, den Stator als gebauten Stator mit mehreren Einzelteilen vorzusehen. According to an advantageous embodiment, the at least one rotor blade can be fastened to the rotor. The rotor can comprise several individual parts. For example, in a built rotor, the rotor blades may be screwed or pressed. Such a rotor can be manufactured inexpensively. It is also conceivable to provide the stator as a built stator with several individual parts.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die erste und/oder die zweite Stützkammer durch wenigstens eine auf einer Lauffläche des Rotors und/oder einer Lauffläche des Stators angeordnete Dichtleiste gegeneinander abgedichtet sein. In Laufflächen der Rotorflügel angeordnete Dichtleisten dichten die Stützkammern gegeneinander ab. Die Dichtleisten können auch per Federelement vorgespannt sein. Im Stator werden ebenso Dichtleisten angeordnet, die eine weitere Abdichtung der Stützkammern gegeneinander bei einer bauteilbedingten Relativbewegung des Rotors gewährleisten. According to an advantageous embodiment, the first and / or the second support chamber may be sealed against each other by at least one sealing strip arranged on a running surface of the rotor and / or a running surface of the stator. In the running surfaces of the rotor blades arranged sealing strips seal the support chambers from each other. The sealing strips can also be biased by spring element. In the stator sealing strips are also arranged, which ensure a further sealing of the support chambers against each other in a component-related relative movement of the rotor.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die erste und/oder die zweite Stützkammer durch wenigstens ein wenigstens teilweise auf einem Außenumfang des Rotors und/oder einem Innenumfang des Stators angeordnetes Dichtelement gegen eine Umgebung abgedichtet sein. Die Abdichtung der Stützkammern des Schwenkmotors gegeneinander sowie gegen die Umgebung erfolgt vorteilhaft über eine ringförmige Abdichtung, welche durch die konstruktive Gestaltung von Stator und Rotor, die über eine runde Außenkontur ineinander einsetzbar sind, ermöglicht wird. Die Gesamtlänge des Rotors ist dabei günstigerweise größer als die Länge der mittig angeordneten Rotorflügel, um eine Dichtstrecke für den Schwenkmotor zu realisieren. Um eine zusätzliche Dichtwirkung zu erzeugen, wird je ein ringförmiges Dichtelement, beispielsweise in Form von Kolbenringen, in die nach außen führenden Dichtstrecken gesetzt. Um eine optimale Abdichtung der Stützkammern zu erzielen, sind bei Kolbenringen nach außen hin ballige Dichtflächen und ein überlappender Ringstoß vorteilhaft. Dabei wird eine Kontaktkraft über die ballige Außenform der vorgespannten Kolbenringe auf den Stator ausgeübt. Eine zusätzlich dichtende Anpresskraft kann über den Hydraulikdruck sowohl axial als auch radial auf den Kolbenring ausgeübt werden. Prinzipiell ist der Einsatz verschiedener Bauarten von Kolbenringen sowie anderer ringförmiger Dichtelemente möglich. According to an advantageous embodiment, the first and / or the second support chamber may be sealed against an environment by at least one sealing element arranged at least partially on an outer circumference of the rotor and / or an inner circumference of the stator. The sealing of the support chambers of the slewing motor against each other and against the environment is advantageously carried out via an annular seal, which is made possible by the constructive design of the stator and rotor, which are inserted into one another via a round outer contour. The total length of the rotor is favorably greater than the length of the centrally arranged rotor blades in order to realize a sealing distance for the swivel motor. In order to produce an additional sealing effect, an annular sealing element, for example in the form of piston rings, is placed in each of the outwardly extending sealing sections. In order to achieve optimum sealing of the support chambers, in the case of piston rings, spherical sealing surfaces and an overlapping annular joint are advantageous to the outside. In this case, a contact force on the spherical outer shape of the prestressed piston rings is exerted on the stator. An additional sealing contact force can be applied both axially and radially to the piston ring via the hydraulic pressure be exercised. In principle, the use of different types of piston rings and other annular sealing elements is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Stator auf einem Außenumfang wenigstens zwei Umfangsnuten zur Versorgung der ersten und der zweiten Stützkammer mit Hydraulikflüssigkeit aufweisen. Der Stator kann so wenigstens zwei äußere Umfangsnuten aufweisen, die jeweils zwei Zulaufbohrungen zu den Stützkammern aufweisen und die Verbindung zwischen den Stützkammern und den Zu- und Ablaufleitungen zu einem hydraulischen Versorgungsanschluss sicherstellen. Auf diese Weise lässt sich der Schwenkmotor günstig mit Hydraulikflüssigkeit versorgen. According to an advantageous embodiment, the stator may have on an outer circumference at least two circumferential grooves for supplying the first and the second support chamber with hydraulic fluid. The stator may thus have at least two outer circumferential grooves, each having two inlet bores to the support chambers and ensure the connection between the support chambers and the inlet and outlet lines to a hydraulic supply port. In this way, the swivel motor can be conveniently supplied with hydraulic fluid.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können in der Hydraulikflüssigkeitsleitung zwischen der ersten Stützkammer und einem Versorgungsanschluss wenigstens ein Rückschlagventil und/oder in der Hydraulikflüssigkeitsleitung zwischen der zweiten Stützkammer und dem Versorgungsanschluss wenigstens ein Rückschlagventil vorgesehen sein. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Hydraulikflüssigkeit aus den Stützkammern ungewollt in den Versorgungsanschluss abfließt und die Stützkammern an Hydraulikdruck verlieren. According to an advantageous embodiment, at least one check valve can be provided in the hydraulic fluid line between the first support chamber and a supply connection and / or at least one check valve in the hydraulic fluid line between the second support chamber and the supply connection. In this way it can be prevented that hydraulic fluid from the support chambers unintentionally flows into the supply port and lose the support chambers to hydraulic pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können das Umschaltventil und die Rückschlagventile in dem Pleueldeckel angeordnet sein. Eine besonders bauraumgünstige Anordnung sieht die Aufnahme von Umschaltventil und Rückschlagventilen im Pleueldeckel vor. Hydrauliktests der Komponenten sind so einfach an dem Pleueldeckel durchzuführen. Außerdem lassen sich defekte Komponenten durch Tausch des Pleueldeckels leicht austauschen. Zudem ist die Fertigung des Pleuelkörpers auf diese Weise günstig vereinfacht und es ist keine Ölversorgungsnut im oberen Teil des großen Pleuellagerauges notwendig, wodurch die Lagerschale aufgrund der größeren Fläche weniger belastet wird. According to an advantageous embodiment, the switching valve and the check valves may be arranged in the connecting rod cover. A particularly space-saving arrangement provides for the inclusion of reversing valve and check valves in the connecting rod cover. Hydraulic tests of the components are so easy to perform on the connecting rod cover. In addition, defective components can be easily replaced by replacing the connecting rod cap. In addition, the production of the connecting rod body is advantageously simplified in this way and there is no Ölversorgungsnut in the upper part of the large Pleuellagerauges necessary, whereby the bearing shell is less loaded due to the larger area.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auf einem Umfang eines wenigstens teilweise in dem Pleueldeckel angeordneten Hublagerauges wenigstens im Bereich des Pleueldeckels eine Nut zur Versorgung des Umschaltventils mit Hydraulikflüssigkeit aus dem Versorgungsanschluss vorgesehen sein. Die Nut kann eine zuverlässige Versorgung des Umschaltventils und damit des Schwenkmotors mit Hydraulikflüssigkeit sicherstellen. Dadurch, dass die Nut nur am unteren Teil des Umfangs des Hublagerauges angeordnet ist, wird auch die Tragfähigkeit des Lagers in dem Hublagerauge möglichst wenig beeinträchtigt. According to an advantageous embodiment, a groove for supplying the changeover valve with hydraulic fluid from the supply connection may be provided on a circumference of a Hublagerauges arranged at least partially in the connecting rod cover at least in the region of the connecting rod cover. The groove can ensure a reliable supply of the changeover valve and thus the swivel motor with hydraulic fluid. The fact that the groove is arranged only at the lower part of the circumference of the lifting eye, the bearing capacity of the bearing in the Bublagerauge is affected as little as possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in dem Pleuelkörper wenigstens ein Anschlag zur Begrenzung einer axialen Bewegung der Pleuelstange vorgesehen sein. Die Verwendung definierter Anschläge in beiden Richtungen der Verstellmöglichkeit der Pleuelstange verhindert ein ungewolltes Anschlagen der Rotorflügel auf die Statorflügel und stellt dadurch einen Schutzmechanismus für das Schwenkmotorsystem dar. Die Verwendung der definierten Anschläge ermöglicht zudem eine Entlastung der Exzenter-Verstelleinrichtung bei maximal auftretenden Belastungen und verhindert somit das Auftreten hoher Druckstöße in den Stützkammern, da die Kräfte durch den Pleuelkörper abgefangen werden können. Auf diese Weise kann ein unerwünschtes Einfedern auf Grund der Kompressibilität der Hydraulikflüssigkeit vermieden werden. According to an advantageous embodiment, at least one stop for limiting an axial movement of the connecting rod may be provided in the Pleuelkörper. The use of defined stops in both directions of the adjustment of the connecting rod prevents accidental striking of the rotor blades on the stator and thus provides a protective mechanism for the swing motor system. The use of the defined attacks also allows relief of the eccentric adjustment at maximum loads occurring and thus prevented the occurrence of high pressure surges in the support chambers, since the forces can be absorbed by the connecting rod body. In this way, an undesirable compression due to the compressibility of the hydraulic fluid can be avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Exzenter-Verstelleinrichtung über Massenkräfte und Gaskräfte einer Brennkraftmaschine antreibbar sein. Massenkräfte und Gaskräfte dienen der eigentlichen Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung zu einer Änderung der effektiven Pleuellänge. Auf diese Weise lässt sich die Verstellung mit möglichst wenig Energieaufwand günstig erreichen. Über die Exzenter-Verstelleinrichtung, die bevorzugt den Schwenkmotor aufweisen kann, werden die Massenkräfte und Gaskräfte abgestützt, um eine definierte Betriebsweise mit einer bestimmten Pleuellänge zu erreichen. Zudem erlaubt die höhere Masse der Exzenter-Verstelleinrichtung eine einfachere Verstellung bei niedrigeren Drehzahlen und einen größeren Schwenkbereich. According to an advantageous embodiment, the eccentric adjusting device can be driven by inertial forces and gas forces of an internal combustion engine. Mass forces and gas forces are used for the actual adjustment of the eccentric adjusting device to change the effective connecting rod length. In this way, the adjustment can be conveniently achieved with the least possible expenditure of energy. About the eccentric adjusting device, which may preferably have the swivel motor, the inertial forces and gas forces are supported in order to achieve a defined operation with a specific connecting rod length. In addition, the higher mass of the eccentric adjustment allows easier adjustment at lower speeds and a larger pivoting range.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Hebel mit der Pleuelstange über wenigstens einen drehbaren Bolzen und/oder mit dem Exzenter über wenigstens einen drehbaren Bolzen verbunden sein. Die Einleitung eines Drehmomentes auf den Rotor kann so günstigerweise über den Bolzen erfolgen, der in der exzentrischen Bohrung des Rotors angeordnet ist. Durch Einleiten des Drehmoments auf den Rotor lässt sich über äußere Massenkräfte und Gaskräfte der Rotor verstellen und so die effektive Pleuellänge verändern. Durch Hydraulikdruck in den Stützkammern des Schwenkmotors kann das Drehmoment abgestützt werden. According to an advantageous embodiment, the lever may be connected to the connecting rod via at least one rotatable pin and / or with the eccentric via at least one rotatable pin. The introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently over the bolt, which is arranged in the eccentric bore of the rotor. By introducing the torque onto the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length. By hydraulic pressure in the support chambers of the swing motor, the torque can be supported.
Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einem erfindungsgemäßen Pleuel vorgeschlagen. Furthermore, an internal combustion engine with variable compression is proposed with a connecting rod according to the invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch 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, an embodiment of the invention is shown schematically. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The expert will expediently also consider the features individually and summarize to 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.
Die Exzenter-Verstelleinrichtung
Im Pleueldeckel
Bei der Darstellung in
In
In den
In dem Pleuelkörper
Die Pleuelstange ist über den drehbaren Bolzen
In
Das Umschaltventil
In der Position für niedrige Verdichtung steht der Schieber
In
Die erste und die zweite Stützkammer
Der Stator
Die
In
In
Der Stator
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
- WO 2013/092364 [0003] WO 2013/092364 [0003]
- WO 2010/108582 A1 [0004] WO 2010/108582 A1 [0004]
Claims (16)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016113640.9A DE102016113640A1 (en) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine |
PCT/EP2017/066299 WO2018019514A1 (en) | 2016-07-25 | 2017-06-30 | Connecting rod for an internal combustion engine having variable compression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016113640.9A DE102016113640A1 (en) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016113640A1 true DE102016113640A1 (en) | 2018-01-25 |
Family
ID=59285186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016113640.9A Withdrawn DE102016113640A1 (en) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016113640A1 (en) |
WO (1) | WO2018019514A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020154754A1 (en) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | Avl List Gmbh | Length-adjustable connecting rod having a pin connection |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010108582A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Ixetic Bad Homburg Gmbh | Apparatus for changing the compression ratio in an internal combustion engine |
WO2013092364A1 (en) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Avl List Gmbh | Connecting rod for a reciprocating-piston engine |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2161580B (en) * | 1984-07-07 | 1987-08-12 | Peter Robert Davis | Variable length connecting rod |
US7028647B2 (en) * | 2004-01-09 | 2006-04-18 | Ford Global Technologies, Llc | Variable compression ratio connecting rod for internal combustion engine |
US8746188B2 (en) * | 2010-03-17 | 2014-06-10 | Larry C. Wilkins | Internal combustion engine with hydraulically-affected stroke |
DE102013107127A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | Hilite Germany Gmbh | Connecting rod for a two-stage variable compression |
-
2016
- 2016-07-25 DE DE102016113640.9A patent/DE102016113640A1/en not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-06-30 WO PCT/EP2017/066299 patent/WO2018019514A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010108582A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Ixetic Bad Homburg Gmbh | Apparatus for changing the compression ratio in an internal combustion engine |
WO2013092364A1 (en) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Avl List Gmbh | Connecting rod for a reciprocating-piston engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020154754A1 (en) * | 2019-01-30 | 2020-08-06 | Avl List Gmbh | Length-adjustable connecting rod having a pin connection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018019514A1 (en) | 2018-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2375014B1 (en) | Camshaft phaser comprising a hydraulic valve | |
EP3219941B1 (en) | Hydraulic slider valve for a vane cell camshaft adjuster for a camshaft | |
WO2015082722A2 (en) | Variable length connecting rod of an internal combustion engine | |
DE102016117875A1 (en) | Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjustment | |
EP2764228B1 (en) | Method for the variable adjustment of a compression ratio of a combustion chamber of an internal combustion engine | |
DE102004035035A1 (en) | Combustion engine camshaft positioner has at least a non-return valve in its hydraulic oil supply lines or in the connection area for the supply lines | |
EP2924248A1 (en) | Hydraulic valve for a pivoting engine adjuster of a camshaft | |
WO2013050100A1 (en) | Piston arrangement for a combustion chamber of an internal combustion engine, having a variable compression ratio | |
DE10213081A1 (en) | Valve control for adjusting the stroke of valves in motor vehicles | |
DE102016114978A1 (en) | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
EP1205652B1 (en) | Variable compression ratio mechanism with two hydraulically operated valves in the crank shaft | |
WO2018019515A1 (en) | Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine | |
DE102011056264B4 (en) | Hydraulic valve | |
DE2250391A1 (en) | CONVEYOR PUMP | |
WO2018033276A1 (en) | Connection rod for an internal combustion engine with a variable compression | |
DE102016113640A1 (en) | Connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
EP3219954B1 (en) | Switching valve for controlling a hydraulic liquid stream and connecting rod with a switching valve | |
DE102015223129A1 (en) | Hydraulically operated switching valve | |
DE102016207015A1 (en) | Crank drive for a reciprocating internal combustion engine | |
DE102010005603A1 (en) | Cam shaft adjustable arrangement for changing relative angle position of cam shaft opposite to crankshaft of combustion engine of vehicle, has housing member connected with cam shaft, and control valve built into housing member | |
WO2017102492A1 (en) | Connecting rod for a variable-compression internal combustion engine having an eccentric adjusting device | |
DE102016117874A1 (en) | Changeover valve for controlling a hydraulic fluid flow and connecting rod with a changeover valve | |
DE102017107719A1 (en) | Hydraulic valve for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable compression internal combustion engine | |
DE102017102156B4 (en) | Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element | |
DE102017118666A1 (en) | Check valve for a hydraulic valve of a Schwenkmotorverstellers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |