DE102016120964A1 - Length adjustable connecting rod with a cylinder-piston unit with cylinder sleeve - Google Patents

Length adjustable connecting rod with a cylinder-piston unit with cylinder sleeve Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor, mit einem ersten Pleuelteil, einem zweiten Pleuelteil und mindestens einer Zylinder-Kolben-Einheit, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu verstellen. Die Zylinder-Kolben-Einheit umfasst ein Gehäuse, eine Zylinderbohrung, ein in der Zylinderbohrung längsbewegbaren Verstellkolben sowie mindestens einen ersten und einen zweiten Druckraum zur Aufnahme von Motoröl. In einer Gehäusebohrung des Gehäuses der Zylinder-Kolben-Einheit ist eine Zylinderhülse angeordnet, wobei die Zylinderhülse die Zylinderbohrung ausbildet und an der Außenfläche mindestens eine Ölführungsnut aufweist, um den zweiten Druckraum mit Motoröl zu versorgen. Weiter betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einer solchen längenverstellbaren Pleuelstange sowie die Verwendung einer solchen Zylinder-Kolben-Einheit für eine längenverstellbare Pleuelstange eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a length-adjustable connecting rod for an internal combustion engine, comprising a first connecting rod part, a second connecting rod part and at least one cylinder-piston unit for adjusting the first connecting rod part relative to the second connecting rod part. The cylinder-piston unit comprises a housing, a cylinder bore, a piston which can be moved longitudinally in the cylinder bore and at least a first and a second pressure chamber for receiving engine oil. In a housing bore of the housing of the cylinder-piston unit, a cylinder sleeve is arranged, wherein the cylinder sleeve forms the cylinder bore and on the outer surface has at least one Ölführungsnut to supply the second pressure chamber with engine oil. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine with such a length-adjustable connecting rod and the use of such a cylinder-piston unit for a length-adjustable connecting rod of an internal combustion engine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor, mit einem ersten Pleuelteil, einem zweiten Pleuelteil und mindestens einer Zylinder-Kolben-Einheit, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu verstellen, wobei die Zylinder-Kolben-Einheit ein Gehäuse, eine Zylinderbohrung, einen in der Zylinderbohrung längs bewegbar angeordneten Verstellkolben und mindestens einen in der Zylinderbohrung vorgesehenen Druckraum umfasst. Weiter betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einer solchen längenverstellbaren Pleuelstange sowie die Verwendung einer solchen Zylinder-Kolben-Einheit für eine längenverstellbare Pleuelstange eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a length-adjustable connecting rod for an internal combustion engine, having a first connecting rod, a second connecting rod part and at least one cylinder-piston unit for adjusting the first connecting rod relative to the second connecting rod, wherein the cylinder-piston unit comprises a housing, a Cylinder bore, a piston arranged longitudinally movably adjusting and at least one provided in the cylinder bore pressure chamber comprises. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine with such a length-adjustable connecting rod and the use of such a cylinder-piston unit for a length-adjustable connecting rod of an internal combustion engine.

Der thermische Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors, insbesondere von Ottomotoren, ist abhängig vom Verdichtungsverhältnis ε, d.h. dem Verhältnis vom Gesamtvolumen vor der Verdichtung zum Kompressionsvolumen (ε = (Hubvolumen Vh + Kompressionsvolumens Vc) / Kompressionsvolumen Vc). Mit steigendem Verdichtungsverhältnis nimmt der thermische Wirkungsgrad zu. Die Zunahme des thermischen Wirkungsgrades über das Verdichtungsverhältnis ist degressiv, allerdings im Bereich heute üblicher Werte noch relativ stark ausgeprägt.The thermal efficiency of an internal combustion engine, in particular gasoline engines, is dependent on the compression ratio ε, ie the ratio of the total volume before compression to the compression volume (ε = (stroke volume V h + compression volume V c ) / compression volume V c ). As the compression ratio increases, the thermal efficiency increases. The increase in the thermal efficiency via the compression ratio is degressive, but still relatively strong in the range of today's usual values.

In der Praxis kann das Verdichtungsverhältnis nicht beliebig gesteigert werden, da ein zu hohes Verdichtungsverhältnis zu einer unbeabsichtigten Selbstentzündung des Verbrennungsgemischs durch Druck- und Temperaturerhöhung führt. Diese frühzeitige Verbrennung führt nicht nur zu einem unruhigen Lauf und dem sogenannten Klopfen bei Ottomotoren, sondern kann auch zu Bauteilschäden am Motor führen. Im Teillastbereich ist die Gefahr der Selbstentzündung geringer, die neben dem Einfluss von Umgebungstemperatur und Druck, auch vom Betriebspunkt des Motors abhängig ist. Entsprechend ist im Teillastbereich ein höheres Verdichtungsverhältnis möglich. In der Entwicklung von modernen Verbrennungsmotoren gibt es daher Bestrebungen, das Verdichtungsverhältnis an den jeweiligen Betriebspunkt des Motors anzupassen.In practice, the compression ratio can not be increased arbitrarily, since too high a compression ratio leads to unintentional spontaneous combustion of the combustion mixture due to pressure and temperature increase. This early combustion not only leads to a troubled run and the so-called knocking in gasoline engines, but can also lead to component damage to the engine. In the partial load range, the risk of spontaneous combustion is lower, which, in addition to the influence of ambient temperature and pressure, also depends on the operating point of the engine. Accordingly, a higher compression ratio is possible in the partial load range. In the development of modern internal combustion engines, there are therefore efforts to adjust the compression ratio to the respective operating point of the engine.

Für die Realisierung eines variablen Verdichtungsverhältnisses (VCR) existieren unterschiedliche Lösungen, mit denen die Lage des Hubzapfens der Kurbelwelle oder des Kolbenbolzens des Motorkolbens verändert oder die effektive Länge der Pleuelstange variiert wird. Hierbei gibt es jeweils Lösungen für eine kontinuierliche und diskontinuierliche Verstellung der Bauteile. Eine kontinuierliche Verstellung ermöglicht eine optimale Reduzierung des CO2-Ausstoßes und des Verbrauchs aufgrund eines für jeden Betriebspunkt einstellbaren Verdichtungsverhältnisses. Demgegenüber ermöglicht eine diskontinuierliche Verstellung mit zwei als Endanschläge der Verstellbewegung ausgebildeten Stufen konstruktive und betriebstechnische Vorteile und ermöglicht trotzdem im Vergleich zu einem konventionellen Kurbeltrieb noch signifikante Einsparungen im Verbrauch und dem CO2-Ausstoß.For the realization of a variable compression ratio (VCR), there are different solutions with which the position of the crank pin or the piston pin of the engine piston changed or the effective length of the connecting rod is varied. There are always solutions for a continuous and discontinuous adjustment of the components. Continuous adjustment allows optimal reduction of CO 2 emissions and consumption due to a compression ratio that can be set for each operating point. In contrast, a discontinuous adjustment with two trained as end stops the adjustment stages design and operational advantages and still allows compared to a conventional crank mechanism significant savings in consumption and CO 2 emissions.

Bereits die Druckschrift US 2,217,721 beschreibt einen Verbrennungsmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange mit zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Pleuelteilen, die gemeinsam einen Hochdruckraum ausbilden. Zur Befüllung und Entleerung des Hochdruckraums mit Motoröl und damit zur Längenänderung der Pleuelstange ist ein hydraulischer Verstellmechanismus mit einem Steuerventil mit federvorgespanntem Verschlusselement vorgesehen, das durch den Druck des Motoröls in eine geöffnete Stellung verschiebbar ist.Already the publication US 2,217,721 describes an internal combustion engine with a length-adjustable connecting rod with two telescopically displaceable connecting rods, which together form a high-pressure chamber. For filling and emptying of the high-pressure chamber with engine oil and thus to change the length of the connecting rod, a hydraulic adjusting mechanism is provided with a control valve with spring-biased closure element, which is displaceable by the pressure of the engine oil in an open position.

Eine diskontinuierliche Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für einen Verbrennungsmotor zeigt die EP 1 426 584 A1 , bei der ein mit dem Kolbenbolzen verbundener Exzenter eine Einstellung des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht. Dabei erfolgt eine Fixierung des Exzenters in der einen oder anderen Endstellung des Schwenkbereichs mittels einer mechanischen Arretierung. Aus der DE 10 2005 055 199 A1 geht ebenfalls die Funktionsweise eines längenvariablen Pleuels hervor, mit dem verschiedene Verdichtungsverhältnisse ermöglicht werden. Die Realisierung erfolgt auch hier über einen Exzenter im kleinen Pleuelauge, das in seiner Position durch zwei Hydraulikzylinder mit veränderbarem Widerstand fixiert wird.A discontinuous adjustment of the compression ratio for an internal combustion engine shows the EP 1 426 584 A1 in which an eccentric connected to the piston pin allows adjustment of the compression ratio. In this case, a fixation of the eccentric in one or the other end position of the pivoting area by means of a mechanical locking. From the DE 10 2005 055 199 A1 The function of a variable-length connecting rod also emerges, with which different compression ratios are made possible. The realization is also done here via an eccentric in the small connecting rod, which is fixed in position by two hydraulic cylinders with variable resistance.

Die WO 2013/092364 A1 beschreibt eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor mit zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Stangenteilen, wobei ein Stangenteil einen Zylinder und das zweite Stangenteil ein längsverschiebbares Kolbenelement ausbildet. Zwischen dem Verstellkolben des ersten Stangenteils und dem Zylinder des zweiten Stangenteils ist ein Hochdruckraum ausgebildet, der über einen hydraulischen Verstellmechanismus mit einem Ölkanal und einem öldruckabhängigen Ventil mit Motoröl versorgt wird. Eine ähnliche längenverstellbare Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor mit teleskopartig verschiebbaren Stangenteilen ist in der WO 2015/055582 A2 gezeigt.The WO 2013/092364 A1 describes a length-adjustable connecting rod for an internal combustion engine with two telescopically movable rod parts, wherein a rod part forms a cylinder and the second rod part forms a longitudinally displaceable piston element. Between the adjusting piston of the first rod part and the cylinder of the second rod part, a high-pressure space is formed, which is supplied via a hydraulic adjusting mechanism with an oil passage and an oil pressure-dependent valve with engine oil. A similar length adjustable connecting rod for an internal combustion engine with telescopically displaceable rod parts is in the WO 2015/055582 A2 shown.

Gemäß der WO 2015/055582 A2 soll das Verdichtungsverhältnis im Verbrennungsmotor durch die Pleuellänge verstellt werden. Die Pleuellänge beeinflusst das Kompressionsvolumen im Verbrennungsraum, wobei das Hubvolumen durch die Position des Kurbelwellenzapfens und die Zylinderbohrung vorgegeben ist. Eine kurze Pleuelstange führt daher zu einem geringeren Verdichtungsverhältnis als eine lange Pleuelstange bei ansonsten gleichen geometrischen Abmessungen, z.B. Kolben, Zylinderkopf, Kurbelwelle, Ventilsteuerung etc.. Bei den bekannten längenverstellbaren Pleuelstangen wird die Pleuellänge hydraulisch zwischen zwei Stellungen variiert. Dabei ist die gesamte Pleuelstange mehrteilig ausgeführt, wobei die Längenänderung durch einen Teleskopmechanismus erfolgt, der mittels eines doppelwirkenden Hydraulikzylinders verstellbar ist. Das kleine Pleuelauge, üblicherweise zur Aufnahme des Kolbenbolzens, ist mit einer Kolbenstange verbunden (teleskopierbarer Stangenteil). Der zugehörige Verstellkolben ist axial verschiebbar in einem Zylinder geführt, der in dem Pleuelteil mit dem großen Pleuelauge, üblicherweise zur Aufnahme des Kurbelwellenzapfens, angeordnet ist. Der Verstellkolben trennt den Zylinder in zwei Druckräume, einen oberen und einen unteren Druckraum. Diese beiden Druckräume werden über einen hydraulischen Verstellmechanismus mit Motoröl versorgt, wobei dessen Versorgung mit Motoröl über die Schmierung des Pleuellagers erfolgt. Hierzu ist eine Öldurchführung vom Kurbelwellenzapfen über das Pleuellager zum Pleuel und dort über die Rückschlagventile des Verstellmechanismus in die Druckräume erforderlich.According to the WO 2015/055582 A2 the compression ratio in the combustion engine should be adjusted by the connecting rod length. The connecting rod length affects the compression volume in the combustion chamber, wherein the stroke volume is determined by the position of the crankshaft journal and the cylinder bore. A short connecting rod therefore leads to a lower compression ratio than a long connecting rod with otherwise the same geometric dimensions, eg pistons, cylinder head, crankshaft, valve control etc. In the known length-adjustable connecting rods, the connecting rod length is hydraulically varied between two positions. The entire connecting rod is made in several parts, wherein the change in length is effected by a telescopic mechanism which is adjustable by means of a double-acting hydraulic cylinder. The small connecting rod eye, usually for receiving the piston pin, is connected to a piston rod (telescopic rod part). The associated adjusting piston is axially displaceably guided in a cylinder which is arranged in the connecting rod part with the large connecting rod eye, usually for receiving the crankshaft journal. The adjusting piston separates the cylinder into two pressure chambers, an upper and a lower pressure chamber. These two pressure chambers are supplied with engine oil via a hydraulic adjusting mechanism, whereby the supply of engine oil takes place via the lubrication of the connecting rod bearing. For this purpose, an oil passage from the crankshaft journal over the connecting rod bearing to the connecting rod and there via the check valves of the adjusting mechanism in the pressure chambers is required.

Ist die Pleuelstange in der langen Position, befindet sich kein Motoröl in dem oberen Druckraum. Der untere Druckraum hingegen ist vollständig mit Motoröl gefüllt. Während des Betriebs wird die Pleuelstange aufgrund der Gas- und Massenkräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Position des Pleuels wird eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit einem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen. Die Pleuellänge ändert sich dadurch nicht. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den ölgefüllten unteren Druckraum übertragen. Da das Rückschlagventil dieser Kammer den Ölrücklauf unterbindet, steigt der Öldruck an, wobei in dem unteren Druckraum sehr hohe dynamische Drücke von deutlich über 1.000 bar entstehen können. Die Pleuellänge ändert sich nicht. Das Pleuel ist durch den Systemdruck in dieser Richtung hydraulisch gesperrt.If the connecting rod is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber. The lower pressure chamber, however, is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod is loaded alternately due to the gas and inertial forces on train and pressure. In the long position of the connecting rod, a tensile force is absorbed by the mechanical contact with an upper stop of the adjusting piston. The connecting rod length does not change as a result. An applied compressive force is transmitted via the piston surface to the oil-filled lower pressure chamber. Since the check valve of this chamber prevents the oil return, the oil pressure increases, which can result in the lower pressure chamber very high dynamic pressures of well over 1,000 bar. The connecting rod length does not change. The connecting rod is hydraulically locked in this direction by the system pressure.

In der kurzen Stellung des Pleuels drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum ist leer, die obere Druckraum ist mit Motoröl gefüllt. Eine Zugkraft bewirkt einen Druckanstieg in dem oberen Druckraum. Eine Druckkraft wird durch einen mechanischen Anschlag aufgenommen.In the short position of the connecting rod, the conditions turn around. The lower pressure chamber is empty, the upper pressure chamber is filled with engine oil. A tensile force causes a pressure increase in the upper pressure chamber. A compressive force is absorbed by a mechanical stop.

Die Pleuellänge kann zweistufig verstellt werden, indem einer der beiden Druckräume entleert wird. Hierfür wird von dem Verstellmechanismus jeweils eines der beiden Rückschlagventile im Zulauf überbrückt oder ein zugeordneter Rücklaufkanal geöffnet. Durch diese Rücklaufkanäle kann Motoröl unabhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Druckraum und der Versorgungseinrichtung in das Kurbelgehäuse abfließen. Das jeweilige Rückschlageventil verliert entsprechend seine Wirkung. Die beiden Rücklaufkanäle werden durch ein Steuerventil geöffnet und geschlossen, wobei immer genau ein Rücklaufkanal offen, der andere geschlossen ist. Der Aktuator zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle wird hier zum Beispiel hydraulisch durch den Versorgungsdruck angesteuert.The connecting rod length can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers. For this purpose, one of the two non-return valves in the inlet is bridged by the adjusting mechanism or an associated return channel is opened. Due to these return passages, engine oil can flow into the crankcase independently of the pressure difference between the pressure chamber and the supply device. The respective check valve loses its effect accordingly. The two return channels are opened and closed by a control valve, always exactly one return channel open, the other is closed. The actuator for switching the two return channels is controlled here, for example, hydraulically by the supply pressure.

Der Bauraum für eine solche Pleuelstange ist sowohl axial als auch radial begrenzt. In Kurbelwellenrichtung wird der Bauraum durch die Lagerbreite und den Abstand der Gegengewichte begrenzt. In axialer Richtung ist ohnehin nur der Bauraum zwischen dem kleinen Pleuelauge zur Lagerung des Kolbenbolzens und dem großen Lagerauge zur Lagerung des Kurbelwellenzapfens und ein eventueller Verstellhub der Pleuelstange vorhanden.The space for such a connecting rod is limited both axially and radially. In the crankshaft direction of the space is limited by the bearing width and the distance of the counterweights. In the axial direction is anyway only the space between the small connecting rod for the storage of the piston pin and the large bearing eye for the storage of the crankshaft journal and a possible Verstellhub the connecting rod available.

Die in einem Verbrennungsmotor von einer Pleuelstange zu übertragenden Kräfte sind beträchtlich, weshalb auch die Drücke in dem Druckräumen der Zylinder-Kolben-Einheit erheblich sein können. Angesichts der hohen Innendrücke bei einer solchen Zylinder-Kolben-Einheit und einem zugehörigen hydraulischen Verstellmechanismus ist die Dauerfestigkeit der verwendeten Werkstoffe problematisch, aber auch die Konstruktion und Belastbarkeit der Komponenten sowie die Einbindung der Motorölversorgung im Hinblick auf den geringen Bauraum.The forces to be transmitted by a connecting rod in an internal combustion engine are considerable, and therefore the pressures in the pressure chambers of the cylinder-piston unit can be considerable. In view of the high internal pressures in such a cylinder-piston unit and an associated hydraulic adjustment mechanism, the fatigue strength of the materials used is problematic, but also the design and load capacity of the components and the integration of the engine oil supply in view of the small installation space.

Bei der Einbindung der Motorölversorgung in die längenverstellbare Pleuelstange kommt aus konstruktiver Sicht der Befüllung eines oberen Druckraums eine besondere Bedeutung zu. Die hydraulische Anbindung des für die Motorölversorgung weiter abgelegenen Druckraums, üblicherweise des in Richtung des kleinen Lagerauges liegenden oberen Druckraums, erfolgt bei einer herkömmlichen Ausgestaltung einer längenverstellbaren Pleuelstange mittels eines gebohrten Ölkanals im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit. Dies führt nicht nur zu einer aufwändigen Konstruktion des Pleuelteils mit einer entsprechend vergrößerten Wandstärke, sondern auch zu örtlichen Spannungskonzentrationen durch die Kerbwirkung von Vertiefungen, Nuten, Bohrungen und Querbohrungen. Die Problematik der Kerbwirkung von hydraulischen Versorgungskanälen für das Motoröl wird durch den hohen Systemdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit sowie die Partikelbelastung des Motoröls nochmals erhöht.When integrating the engine oil supply into the length-adjustable connecting rod, the filling of an upper pressure chamber is of particular importance from a constructive point of view. The hydraulic connection of the motor oil supply further remote pressure chamber, usually lying in the direction of the small bearing eye upper pressure chamber, in a conventional embodiment of a length-adjustable connecting rod by means of a drilled oil passage in the housing of the cylinder-piston unit. This not only leads to a complex design of the connecting rod with a correspondingly increased wall thickness, but also to local stress concentrations by the notch effect of depressions, grooves, holes and cross holes. The problem of the notch effect of hydraulic supply channels for the engine oil is further increased by the high system pressure in the cylinder-piston unit and the particle load of the engine oil.

Obwohl in vielen Bereichen der Technik Kolbenhubmaschinen hinlänglich bekannt sind und im Bereich der Automobilindustrie Hubkolben-Motoren beständig optimiert, verbessert und weiterentwickelt werden, sind die hydraulischen Verstell- und Versorgungsmechanismen von Zylinder-Kolben-Einheiten längenverstellbarer Pleuelstangen trotz umfangreicher Entwicklungs- und Forschungsarbeiten weiterhin unbefriedigend, insbesondere im Hinblick auf die notwendige Lebensdauer längenverstellbarer Pleuelstangen gegenüber der gesamten Laufzeit von Verbrennungsmotoren. In herkömmlichen Hubkolbenmaschinen unterliegt die hydraulische Versorgung einer Zylinder-Kolben-Einheit längenverstellbarer Pleuelstangen einer erhöhten Belastung durch den geringen zur Verfügung stehenden Bauraum, die extreme Temperaturbelastung durch extrem hohe Drücke und wechselnde Kraftrichtungen sowie durch die Verschmutzung des Motoröls mit Rußpartikeln und Spänen. Dies führt nicht nur zu einem schnellen Verschleiß der Dichtungseinrichtung, sondern auch zu Beschädigungen und schlussendlich zu einem Versagen der hydraulischen Versorgung der Zylinder-Kolben-Einheit und somit zu einem Leistungsverlust des Verbrennungsmotors.Although piston lifting machines are well known in many fields of technology and piston engines are constantly being optimized, improved and further developed in the automotive industry, the hydraulic adjustment and supply mechanisms of cylinder-piston assemblies of length-adjustable connecting rods continue to be unsatisfactory despite extensive development and research work. especially with regard to the necessary service life of length-adjustable connecting rods compared to the entire life of internal combustion engines. In conventional reciprocating engines, the hydraulic supply of a cylinder-piston unit length-adjustable connecting rods is subject to increased load by the small available space, the extreme temperature load by extremely high pressures and changing force directions and by the contamination of the engine oil with soot particles and chips. This not only leads to rapid wear of the sealing device, but also to damage and ultimately to a failure of the hydraulic supply of the cylinder-piston unit and thus to a loss of power of the internal combustion engine.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine längenverstellbare Pleuelstange mit einer Zylinder-Kolben-Einheit bereitzustellen, die eine sichere und problemlose Ölversorgung der Druckräume der Zylinder-Kolben-Einheit ermöglicht.The present invention is therefore an object of the invention to provide a length-adjustable connecting rod with a cylinder-piston unit, which allows a safe and easy oil supply to the pressure chambers of the cylinder-piston unit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der längsbewegbar angeordnete Verstellkolben weiter einen zweiten Druckraum zur Aufnahme von Motoröl ausbildet und einseitig begrenzt, wobei eine Zylinderhülse vorgesehen ist, die in einer Gehäusebohrung im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet ist und die Zylinderbohrung ausbildet, die Zylinderhülse weist an der Außenfläche mindestens eine Ölführungsnut auf, um den zweiten Druckraum mit Motoröl zu versorgen. Eine Versorgung des zweiten Druckraums der Zylinder-Kolben-Einheit über eine Ölführungsnut, die an der Außenfläche einer Zylinderhülse vorgesehen ist, ist eine einfach herzustellende und montagefreundliche Konstruktion und ermöglicht eine sichere und problemlose Versorgung des zweiten Druckraums mit Motoröl. Die Herstellung dieser Ölführungsnut an der Außenfläche der Zylinderhülse, wobei die Ölführungsnut gegenüber der eigentlichen Mantelfläche der Zylinderhülse nach innen versetzt ist, ist einfach und mit hoher Genauigkeit bei der Produktion der Komponenten zu realisieren. Im Gegensatz zu anderen Lösungsansätzen für längenverstellbaren Pleuelstangen wird durch eine Ölführungsnut an der Außenfläche der Zylinderhülse die eigentliche Wandung des Gehäuses der Zylinder-Kolben-Einheit, bzw. des zugehörigen Pleuelteils, nicht durch das Vorsehen eines Ölkanals geschwächt, was ggf. mit einer erhöhten Wandstärke des Gehäuses und entsprechend einem größeren Außenmaß des Pleuelteils ausgeglichen werden muss. Darüber hinaus kann bei der Produktion der Zylinderhülse die Innenwandung der Zylinderbohrung leichter und exakter bearbeitet werden, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führen kann. Weiter führt das Bereitstellen einer Zylinderhülse mit einer Ölführungsnut an der Außenfläche zu synergetischen Effekten bei der Herstellung und dem Betrieb der längenverstellbaren Pleuelstange.This object is achieved in that the longitudinally movably arranged adjusting piston further forms a second pressure chamber for receiving engine oil and limited on one side, wherein a cylinder sleeve is provided, which is arranged in a housing bore in the housing of the cylinder-piston unit and forms the cylinder bore, the cylinder sleeve has at least one Ölführungsnut on the outer surface to supply the second pressure chamber with engine oil. A supply of the second pressure chamber of the cylinder-piston unit via a Ölführungsnut, which is provided on the outer surface of a cylinder sleeve, is an easy to manufacture and easy to install construction and allows safe and easy supply of the second pressure chamber with engine oil. The production of this Ölführungsnut on the outer surface of the cylinder sleeve, wherein the Ölführungsnut is offset from the actual lateral surface of the cylinder sleeve inside, is easy to implement and with high accuracy in the production of components. In contrast to other approaches to length adjustable connecting rods by an oil guide on the outer surface of the cylinder sleeve, the actual wall of the housing of the cylinder-piston unit, or the associated Pleuelteils, not weakened by the provision of an oil passage, which possibly with an increased wall thickness of the housing and corresponding to a larger outer dimension of the connecting rod part must be compensated. In addition, in the production of the cylinder sleeve, the inner wall of the cylinder bore can be machined more easily and accurately, which can lead to a reduction in manufacturing costs. Furthermore, the provision of a cylinder sleeve with an oil guide groove on the outer surface leads to synergetic effects in the manufacture and operation of the length-adjustable connecting rod.

Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass die mindestens eine Ölführungsnut durch eine Bohrungswand der Gehäusebohrung begrenzt ist und mit der Bohrungswand einen zumindest bereichsweise geschlossenen Ölzuführkanal ausbildet. Die Begrenzung der Ölführungsnut durch eine Bohrungswand der Gehäusebohrung ist eine konstruktiv einfache Lösung zur Ausbildung eines geschlossenen Ölzuführkanals. Dabei ergibt sich die Ausbildung des Ölzuführkanals bei entsprechenden konstruktiven Abmessungen der Gehäusebohrung und der Zylinderhülse bei der Endmontage der Zylinder-Kolben-Einheit von selbst.A particular embodiment provides that the at least one oil guide groove is bounded by a bore wall of the housing bore and forms with the bore wall an at least partially closed oil supply channel. The limitation of the Ölführungsnut through a bore wall of the housing bore is a structurally simple solution for forming a closed Ölzuführkanals. This results in the formation of the oil supply channel with appropriate structural dimensions of the housing bore and the cylinder sleeve in the final assembly of the cylinder-piston unit by itself.

Für eine möglichst schnelle Befüllung des zweiten Druckraums der Zylinder-Kolben-Einheit mit Motoröl sind mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei Ölführungsnuten an der Außenfläche der Zylinderhülse vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist die Mehrzahl von Ölführungsnuten gleichmäßig am Umfang der Zylinderhülse angeordnet.For fastest possible filling of the second pressure chamber of the cylinder-piston unit with engine oil at least two, preferably at least three Ölführungsnuten are provided on the outer surface of the cylinder sleeve. Conveniently, the plurality of Ölführungsnuten is arranged uniformly on the circumference of the cylinder sleeve.

Eine sinnvolle Ausbildung sieht vor, dass die mindestens eine Ölführungsnut am distalen Ende eine Ölöffnung aufweist, die sich durch die Zylinderhülse in den zweiten Druckraum erstreckt. Eine Ölöffnung, beispielsweise eine Bohrung in der Ölöffnungsnut, am distalen Ende der Ölführungsnut, d.h. an dem in Einströmrichtung des Motoröls stromabwärtigen Ende der Ölführungsnut, ermöglicht einen einfachen Zulauf des Motoröls in den zweiten Druckraum und ggf. auch einen entsprechenden Ablauf des Motoröls über die mindestens eine Ölführungsnut an der Außenfläche der Zylinderhülse. Üblicherweise ist dabei für jede Ölführungsnut eine Ölöffnung vorgesehen, jedoch können anstatt einer großen Ölöffnung auch mehrere kleine Ölöffnungen vorgesehen sein.A useful embodiment provides that the at least one oil guide groove has an oil opening at the distal end, which extends through the cylinder sleeve into the second pressure chamber. An oil port, for example a bore in the oil port groove, at the distal end of the oil guide groove, i. At the downstream in the direction of flow of the engine oil end of the Ölführungsnut, allows easy feed of the engine oil in the second pressure chamber and possibly also a corresponding flow of the engine oil through the at least one Ölführungsnut on the outer surface of the cylinder sleeve. Usually, an oil opening is provided for each Ölführungsnut, but may be provided instead of a large oil opening and a plurality of small oil holes.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Zylinderhülse fluiddicht mit einem dem ersten Druckraum zugeordneten Gehäuseboden verbunden ist. Eine dauerhafte fluiddichte Abdichtung der Zylinderhülse gegenüber dem Gehäuseboden des ersten Druckraums ist für eine sichere, problemlose Funktion der Zylinder-Kolben-Einheit notwendig. Ein Leckagestrom zwischen der den zweiten Druckraum versorgenden Ölführungsnut und dem ersten Druckraum kann nicht nur die Funktion der Zylinder-Kolben-Einheit beeinträchtigen, sondern auch zu einem deutlichen Wirkungsgradverlust oder einem Ausfall der längenverstellbaren Pleuelstange führen. Der dem ersten Druckraum zugeordnete Gehäuseboden ist zumeist auch der Boden, der die Zylinderhülse aufnehmende Gehäusebohrung, sodass die Zylinderhülse fluiddicht in der Gehäusebohrung eingepasst werden muss, bevorzugt in einer in Verlängerung der Gehäusewand ausgebildeten Nut am Gehäuseboden. Alternativ kann die Zylinderhülse auch fest mit dem dem ersten Druckraum zugeordneten Gehäuseboden verbunden sein, wenn gleichzeitig die Gehäusebohrung in dem komplementären Deckel des zweiten Pleuelteils der Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet und bei der Montage teleskopartig über die Zylinderhülse geschoben wird. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Zylinderhülse integral mit dem zweiten Pleuelteil ausgebildet, alternativ integral mit dem zugehörigen Deckel des zweiten Pleuelteils ausgebildet. Üblicherweise kann die Zylinderhülse jedoch als separates Bauteil ausgebildet sein. Eine als separates Bauteil ausgebildete Zylinderhülse ist kostengünstig herstellbar sowie einfach montierbar und kann ggf. aus einem bestimmten Material hergestellt werden.A further embodiment provides that the cylinder sleeve is connected in a fluid-tight manner to a housing bottom assigned to the first pressure chamber. A permanent fluid-tight sealing of the cylinder sleeve relative to the housing bottom of the first pressure chamber is necessary for safe, trouble-free operation of the cylinder-piston unit. A leakage flow between the second pressure chamber supplying Ölführungsnut and the first pressure chamber can not only affect the function of the cylinder-piston unit, but also lead to a significant loss of efficiency or failure of the length-adjustable connecting rod. The housing base associated with the first pressure chamber is usually also the bottom, the housing bore accommodating the cylinder sleeve, so that the cylinder sleeve must be fitted in a fluid-tight manner in the housing bore, preferably in an extension of the housing Housing wall formed groove on the housing bottom. Alternatively, the cylinder sleeve can also be fixedly connected to the housing base associated with the first pressure chamber, if at the same time the housing bore is formed in the complementary cover of the second connecting rod part of the cylinder-piston unit and pushed telescopically over the cylinder sleeve during assembly. In such an embodiment, the cylinder sleeve is formed integrally with the second Pleuelteil, alternatively formed integrally with the associated lid of the second Pleuelteils. Usually, however, the cylinder sleeve may be formed as a separate component. A trained as a separate component cylinder sleeve is inexpensive to produce and easy to install and can optionally be made of a particular material.

Für einen dauerhaften Betrieb und eine hohe Lebensdauer der längenverstellbaren Pleuelstange kann die Zylinderhülse mit mindestens einer Ölführungsnut aus einem gehärteten Material hergestellt sein oder oberflächlich gehärtet sein. Die Herstellung der Zylinderhülse aus einem gehärteten Grundwerkstoff oder einem entsprechend oberflächlich gehärteten Bauteil, beispielsweise einem einsatzgehärteten, nitrierten oder PVD-beschichteten Bauteil, ermöglicht einen geringen Verschleiß zwischen der Zylinderbohrung und dem längsbewegbar angeordneten Verstellkolben und ggf. einer dazwischen ausgebildeten Dichtungseinrichtung. Darüber hinaus kann das Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit dann aus einem zähen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Vergütungsstahl, mit einer entsprechend hohen Dauerfestigkeit zur Aufnahme der Druckbeanspruchung durch den extrem hohen Systemdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit.For a long-term operation and a long life of the length-adjustable connecting rod, the cylinder sleeve may be made with at least one Ölführungsnut of a cured material or hardened on the surface. The production of the cylinder sleeve from a hardened base material or a correspondingly surface-hardened component, for example a case-hardened, nitrided or PVD-coated component, allows for low wear between the cylinder bore and the longitudinally movably arranged adjusting piston and possibly a sealing device formed therebetween. In addition, the housing of the cylinder-piston unit can then be made of a tough material, such as a tempering steel, with a correspondingly high fatigue strength to absorb the compressive stress due to the extremely high system pressure in the cylinder-piston unit.

Eine bevorzugte Ausführungsform der längenverstellbaren Pleuelstange sieht vor, dass zwischen der Außenwandung des Verstellkolbens und der Innenwandung der Zylinderbohrung eine Dichtungseinrichtung vorgesehen ist. Diese Dichtungseinrichtung verhindert auch bei hohen Systemdrücken ein Einrücken des Verstellkolbens in den jeweils mit Motoröl gefüllten ersten oder zweiten Druckraum und ermöglicht es damit die Funktion einer erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange sicher und dauerhaft umzusetzen. Dabei verhindert die Dichtungseinrichtung zwischen der Außenwandung des Verstellkolbens und der Innenwandung der Zylinderbohrung auch bei einer großen Krafteinwirkung auf den Verstellkolben, insbesondere beim Verdichtungs- und Verbrennungsvorgang im jeweiligen Zylinder des Verbrennungsmotors, ein Einrücken des Verstellkolbens in den jeweiligen Druckraum, wodurch das variable Verdichtungsverhältnis in den Zylindern ermöglicht wird und die erreichte Wirkungsgradverbesserung des Verbrennungsmotors nicht durch ein Einrücken des Verstellkolbens in den jeweiligen Druckraum wieder reduziert wird. Als Dichtungseinrichtung können sowohl Spaltdichtungen, die konstruktiv eine gewisse Leckage aufweisen, aber auch berührende Kolbendichtungen eingesetzt werden, die eine Leckage nahezu vermeiden, aber konstruktiv aufwändiger und funktional anfälliger sind. Im Hinblick auf die hohen Systemdrücke in den Druckräumen der Zylinder-Kolben-Einheit von bis zu 3.000 bar, sollte das Spaltmaß der Spaltdichtung höchstens 20 µm, insbesondere höchstens 10 µm, betragen, bevorzugt sogar noch geringer. Im Hinblick auf ein derart geringes Spaltmaß sollte zusätzlich zu der Dichtungseinrichtung ein Ölfilter und/oder ein Ölabstreifer vorgesehen sein, die den Eintrag von großen Rußpartikeln und Spänen aus dem Motoröl in die Druckräume und von dort in den Spalt der Spaltdichtung bzw. zwischen die Dichtungsflächen von Kolbendichtungen verhindern. Dadurch kann verhindert werden, dass die im Motoröl vorhandenen Partikel durch die hohen Systemdrücke und die Bewegung des Verstellkolbens in der Zylinderbohrung in die Dichtungseinrichtung eingetragen werden. So kann ein Verschleiß an der Innenwandung der Zylinderbohrung und der Außenwandung des Verstellkolbens bzw. an den Dichtungsflächen von einer oder mehreren Kolbendichtungen verhindert oder deutlich reduziert werden, um letztlich eine Beschädigung und einen Ausfall der Zylinder-Kolben-Einheit zu verhindern.A preferred embodiment of the length-adjustable connecting rod provides that a sealing device is provided between the outer wall of the adjusting piston and the inner wall of the cylinder bore. This sealing device prevents even at high system pressures engagement of the adjusting piston in each filled with engine oil first or second pressure chamber and thus makes it possible to implement the function of a length-adjustable connecting rod according to the invention safely and permanently. The sealing device between the outer wall of the adjusting and the inner wall of the cylinder bore prevents engagement of the adjusting piston in the respective pressure chamber, even with a large force on the adjusting, especially during compression and combustion process in the respective cylinder of the engine, whereby the variable compression ratio in the Cylinders is made possible and achieved efficiency improvement of the internal combustion engine is not reduced by an engagement of the adjusting piston in the respective pressure chamber again. As a sealing device can both gap seals that constructively have a certain leakage, but also touching piston seals are used, which virtually prevent leakage, but are structurally complex and functionally more prone. In view of the high system pressures in the pressure chambers of the cylinder-piston unit of up to 3,000 bar, the gap of the gap seal should be at most 20 microns, especially at most 10 microns, preferably even lower. In view of such a small gap size, in addition to the sealing device, an oil filter and / or a Ölabstreifer should be provided, the entry of large soot particles and chips from the engine oil in the pressure chambers and from there into the gap of the gap seal or between the sealing surfaces of Prevent piston seals. As a result, it is possible to prevent the particles present in the engine oil from being introduced into the sealing device due to the high system pressures and the movement of the adjusting piston in the cylinder bore. Thus, wear on the inner wall of the cylinder bore and the outer wall of the adjusting or on the sealing surfaces of one or more piston seals can be prevented or significantly reduced, to ultimately prevent damage and failure of the cylinder-piston unit.

Bevorzugt kann der Verstellkolben der Zylinder-Kolben-Einheit als zweiseitig wirkender Verstellkolben ausgebildet sein, wobei der in der Zylinderbohrung längsbewegbar angeordnete Verstellkolben an der ersten Stirnseite den ersten Druckraum und an einer zweiten Stirnseite des zweiten Druckraum begrenzt. Ein zweiseitig wirkender Verstellkolben ermöglicht die Fixierung der Kolbenstange sowohl in Richtung eines größeren Verdichtungsverhältnisses als auch in Richtung eines geringeren Verdichtungsverhältnisses mit einer einzelnen Zylinder-Kolben-Einheit. Es wird also derselbe Verstellkolben, anders als bei der DE 10 2005 055 199 A1 , zur bidirektionalen Einstellung des Kolbenhubs, bzw. des Verdichtungsverhältnisses verwendet. Günstigerweise kann hier ein Stufenkolben eingesetzt werden, mittels dessen größerer Stirnseite bei einer entsprechenden Druckbeaufschlagung die Pleuelstange in ihrer ausgefahrenen Stellung gehalten wird. Aufgrund der vorherrschenden Kraftverhältnisse in einem Verbrennungsmotor reicht die kleinere Stirnfläche für die Fixierung in die entgegengesetzte Richtung üblicherweise aus.Preferably, the adjusting piston of the cylinder-piston unit may be formed as a double-acting adjusting piston, wherein the adjusting piston arranged longitudinally movably in the cylinder bore delimits the first pressure chamber on the first end side and on a second end side of the second pressure chamber. A two-way adjusting piston allows the fixing of the piston rod both in the direction of a larger compression ratio and in the direction of a lower compression ratio with a single cylinder-piston unit. So it is the same adjusting piston, unlike the DE 10 2005 055 199 A1 , used for bidirectional adjustment of the piston stroke, or the compression ratio. Conveniently, here a stepped piston can be used, by means of which the larger end face is held in its extended position with a corresponding pressurization, the connecting rod. Due to the prevailing force conditions in an internal combustion engine, the smaller end face usually suffices for fixing in the opposite direction.

Eine sinnvolle Ausgestaltung sieht vor, dass ein hydraulischer Verstellmechanismus ein Steuerventil, bevorzugt ein hydraulisch betätigtes Steuerventil umfasst, um das Abfließen des aus der Zylinder-Kolben-Einheit ausströmenden Motoröls aus dem ersten und zweiten Druckraum zu steuern. Der Einsatz eines Steuerventils im hydraulischen Verstellmechanismus ist insbesondere bei einem zweiseitig wirkenden Verstellkolben für eine schnelle und sichere Betätigung der längenverstellbaren Pleuelstange günstig, um das Abfließen des Motoröls aus der Zylinder-Kolben-Einheit zu steuern. Ein hydraulisch betätigtes Steuerventil ist dabei für eine einfache und dauerhaft sichere Funktion des hydraulischen Verstellmechanismus sinnvoll. Das Steuerventil kann dabei auch gleichzeitig das Ablassventil ansteuern.A useful embodiment provides that a hydraulic adjusting mechanism comprises a control valve, preferably a hydraulically actuated control valve, in order to control the outflow of the engine oil flowing out of the cylinder-piston unit out of the first and second pressure chambers. Of the Use of a control valve in the hydraulic adjusting mechanism is particularly favorable in a bidirectional adjusting piston for a quick and safe operation of the length-adjustable connecting rod to control the flow of engine oil from the cylinder-piston unit. A hydraulically actuated control valve is useful for a simple and permanently safe operation of the hydraulic adjusting mechanism. The control valve can also simultaneously control the drain valve.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Kolbenstange vorgesehen ist, wobei die Kolbenstange an einer zweiten Stirnseite des Verstellkolbens angeordnet ist, die Kolbenstange erstreckt sich durch den zweiten Druckraum der Zylinder-Kolben-Einheit und durch eine Stangenbohrung im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit hindurch in das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors. Die Kolbenstange ermöglicht eine einfache Übertragung der Bewegung des Verstellkolbens in der Zylinderbohrung zu der relativen Bewegung zwischen dem ersten Pleuelteil und dem zweiten Pleuelteil und ermöglicht gleichzeitig auch eine sinnvolle Abdichtung zwischen Stangenbohrung und Kolbenstange, beispielsweise mittels einer Stangendichtung, der optional ein Ölabstreifer zugeordnet sein kann, um einen Eintrag von Partikeln aus dem Motoröl im Kurbelgehäuse in die Zylinder-Kolben-Einheit zu verhindern. Entsprechend können auch relativ geringe Spaltmaße der Dichtungseinrichtung zwischen Verstellkolben und Zylinderbohrung realisiert werden.A further embodiment provides that a piston rod is provided, wherein the piston rod is arranged on a second end face of the adjusting piston, the piston rod extends through the second pressure chamber of the cylinder-piston unit and through a rod bore in the housing of the cylinder-piston unit through into the crankcase of the internal combustion engine. The piston rod allows a simple transmission of the movement of the adjusting piston in the cylinder bore to the relative movement between the first connecting rod and the second connecting rod and at the same time also allows a meaningful seal between the rod bore and the piston rod, for example by means of a rod seal, which may optionally be associated with an oil scraper, to prevent an entry of particles from the engine oil in the crankcase in the cylinder-piston unit. Accordingly, relatively small gap dimensions of the sealing device between the adjusting piston and the cylinder bore can be realized.

Für einen einfachen Aufbau der längenverstellbaren Pleuelstange kann das erste Pleuelteil mit dem Verstellkolben der Zylinder-Kolben-Einheit verbunden sein und das zweite Pleuelteil die Zylinderbohrung der Zylinder-Kolben-Einheit aufweisen.For a simple construction of the length-adjustable connecting rod, the first connecting rod part can be connected to the adjusting piston of the cylinder-piston unit and the second connecting rod part can have the cylinder bore of the cylinder-piston unit.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung einer Zylinder-Kolben-Einheit mit einer Zylinderhülse für eine längenverstellbare Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Pleuelteil und einem zweiten Pleuelteil, die mittels der Zylinder-Kolben-Einheit verstellbar sind, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu bewegen, die Zylinder-Kolben-Einheit umfasst ein Gehäuse, eine Zylinderbohrung, einen in der Zylinderbohrung längsbewegbar angeordneten Verstellkolben sowie mindestens einen ersten Druckraum und einen zweiten Druckraum zur Aufnahme von Motoröl, die einseitig von dem längsbewegbaren Verstellkolben begrenzt sind, wobei die Zylinderhülse in einer Gehäusebohrung im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet ist und die Zylinderbohrung ausbildet, die Zylinderhülse weist an der Außenfläche mindestens eine Ölführungsnut auf, um den zweiten Druckraum mit Motoröl zu versorgen. Der Einsatz einer solchen Zylinder-Kolben-Einheit für eine längenverstellbare Pleuelstange eines Verbrennungsmotors ermöglicht trotz der sehr kleinen Abmessung und des extrem hohen Systemdrucks die Nutzung von Motoröl zum Verstellen der Zylinder-Kolben-Einheit. Dabei erfolgt die Aktuierung der Zylinder-Kolben-Einheit mittels der an den Pleuelteilen angreifenden Gas- und Massenkräfte des Verbrennungsmotors, während die Position der Pleuelteile durch das in den jeweiligen Druckräumen vorhandene Motoröl arretiert wird. Weiter ermöglicht eine Zylinderhülse mit mindestens einer Ölführungsnut die Verwendung von im Wesentlich rotationssymmetrischen Bauteilen für die Zylinder-Kolben-Einheit und die gesamte längenverstellbare Pleuelstange mit entsprechenden Vorteilen im Hinblick auf den geringen zur Verfügung stehenden Bauraum sowie die Material- und Produktionskosten.Furthermore, the invention relates to the use of a cylinder-piston unit with a cylinder sleeve for a length-adjustable connecting rod of an internal combustion engine having a first Pleuelteil and a second Pleuelteil adjustable by means of the cylinder-piston unit to the first Pleuelteil relative to To move second connecting rod, the cylinder-piston unit comprises a housing, a cylinder bore, a longitudinally movably arranged in the cylinder bore adjusting piston and at least a first pressure chamber and a second pressure chamber for receiving engine oil, which are bounded on one side by the longitudinally movable adjusting piston, wherein the Cylinder sleeve is arranged in a housing bore in the housing of the cylinder-piston unit and the cylinder bore is formed, the cylinder sleeve has on the outer surface at least one Ölführungsnut to supply the second pressure chamber with engine oil. The use of such a cylinder-piston unit for a length-adjustable connecting rod of an internal combustion engine, despite the very small size and the extremely high system pressure allows the use of engine oil for adjusting the cylinder-piston unit. In this case, the actuation of the cylinder-piston unit by means of acting on the connecting rod gas and mass forces of the internal combustion engine, while the position of the connecting rod parts is locked by the present in the respective pressure chambers engine oil. Next, a cylinder sleeve with at least one Ölführungsnut allows the use of substantially rotationally symmetrical components for the cylinder-piston unit and the entire length-adjustable connecting rod with corresponding advantages in view of the low available space and the material and production costs.

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Hubkolben und mit zumindest einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in einem Zylinder und einer mit dem Hubkolben verbundenen längenverstellbaren Pleuelstange entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt sind sämtliche Hubkolben eines Verbrennungsmotors mit einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange ausgestattet, erforderlich ist dies jedoch nicht. Die Kraftstoffeinsparung eines solchen Verbrennungsmotors kann beträchtlich sein und bis zu 20 % betragen, wenn in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand das Verdichtungsverhältnis entsprechend eingestellt wird. Zweckmäßigerweise kann die Zylinder-Kolben-Einheit der längenverstellbaren Pleuelstange an die Motorölhydraulik des Verbrennungsmotors angeschlossen sein. Dadurch können die im Motorölkreislauf vorhandenen Drücke zur Steuerung eines hydraulischen Verstellmechanismus zur Anwendung kommen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass im Motoröl Rußpartikel und Späne vorhanden sind, die eine Unempfindlichkeit des hydraulischen Verstellmechanismus, der Versorgungsleitungen und einer zugehörigen Dichtungseinrichtung erfordern. Je geringer der Eintrag von Schmutzpartikeln aus dem Motoröl ist, desto eher kann ein sicherer Betrieb der Zylinder-Kolben-Einheit gewährleistet werden.In a further aspect, the invention relates to an internal combustion engine having at least one reciprocating piston and having at least one adjustable compression ratio in a cylinder and a length-adjustable connecting rod connected to the reciprocating piston according to the above-described embodiments. Preferably, all the reciprocating piston of an internal combustion engine are equipped with such a length-adjustable connecting rod, but this is not required. The fuel economy of such an internal combustion engine can be considerable and up to 20% if, depending on the respective operating state, the compression ratio is adjusted accordingly. Conveniently, the cylinder-piston unit of the length-adjustable connecting rod can be connected to the engine oil of the internal combustion engine. As a result, the pressures present in the engine oil circuit can be used to control a hydraulic adjusting mechanism. It should be noted that soot particles and chips are present in the engine oil, which require insensitivity of the hydraulic adjusting mechanism, the supply lines and an associated sealing device. The lower the entry of dirt particles from the engine oil, the sooner a safe operation of the cylinder-piston unit can be ensured.

Eine weitere Modifikation sieht vor, das der Systemdruck des Motoröls im ersten oder zweiten Druckraum der Zylinder-Kolben-Einheit zwischen 1.000 bar und 3.000 bar, bevorzugt zwischen 2.000 bar und 2.500 bar, beträgt. Der gewählte Systemdruck ermöglicht die sichere konstruktive Auslegung des Innendurchmessers der Zylinderbohrung und der Wandstärke des Zylinders, und ermöglicht damit eine sichere konstruktive Auslegung der erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange.A further modification provides that the system pressure of the engine oil in the first or second pressure chamber of the cylinder-piston unit is between 1,000 bar and 3,000 bar, preferably between 2,000 bar and 2,500 bar. The selected system pressure allows the safe structural design of the inner diameter of the cylinder bore and the wall thickness of the cylinder, and thus allows a safe structural design of the length-adjustable connecting rod according to the invention.

Gemäß einer Weiterbildung können ein Steuertrieb mit mindestens einer Steuerkette, einer Spann- und/oder Führungsschiene, und/oder einem Kettenspanner vorgesehen sein, der die Kurbelwelle mit der mindestens einen Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbindet. Der Steuertrieb ist insofern wichtig, weil dieser maßgeblichen Einfluss auf die dynamische Belastung des Verbrennungsmotors und somit auch auf die längenverstellbare Pleuelstange haben kann. Bevorzugt wird dieser so ausgestaltet, dass keine zu hohen dynamischen Kräfte über den Steuertrieb eingeleitet werden. Alternativ kann ein solcher Steuertrieb auch mit einer Stirnradverzahnung oder einem Antriebsriemen, beispielsweise einem Zahnriemen ausgebildet sein, der mittels einer Spannvorrichtung mit Spannrolle vorgespannt ist.According to a development, a control drive with at least one timing chain, a Clamping and / or guide rail, and / or a chain tensioner may be provided, which connects the crankshaft with the at least one camshaft of the internal combustion engine. The timing drive is important because it can have a significant influence on the dynamic load of the engine and thus also on the length-adjustable connecting rod. This is preferably designed so that no excessive dynamic forces are introduced via the control drive. Alternatively, such a timing drive can also be formed with a spur gear or a drive belt, for example a toothed belt, which is prestressed by means of a tensioning device with tensioning roller.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Verbrennungsmotor, und
  • 2 eine schematische Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange aus 1 in teilweiser geschnittener Darstellung.
In the following, an embodiment will be explained in more detail with reference to a drawing. Show it:
  • 1 a schematic cross section through an internal combustion engine, and
  • 2 a schematic representation of the length-adjustable connecting rod 1 in partial cut representation.

In 1 ist in schematischer Darstellung ein Verbrennungsmotor (Ottomotor) 1 dargestellt. Der Verbrennungsmotor 1 hat drei Zylinder 2.1, 2.2 und 2.3, in denen sich jeweils ein Hubkolben 3.1, 3.2, 3.3 auf und ab bewegt. Des Weiteren umfasst der Verbrennungsmotor 1 eine Kurbelwelle 4, die mittels Kurbelwellenlager 5.1, 5.2, 5.3 und 5.4 drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle 4 ist mittels der Pleuelstangen 6.1, 6,2 und 6.3 jeweils mit dem zugehörigen Hubkolben 3.1, 3.2 und 3.3 verbunden. Für jede Pleuelstange 6.1, 6.2 und 6.3 weist die Kurbelwelle 4 einen exzentrisch angeordneten Kurbelwellenzapfen 7.1, 7.2 und 7.3 auf. Das große Pleuelauge 8.1, 8.2, und 8.3 ist jeweils auf dem zugehörigen Kurbelwellenzapfen 7.1, 7.2 und 7.3 gelagert. Das kleine Pleuelauge 9.1, 9.2 und 9.3 ist jeweils auf einem Kolbenbolzen 10.1, 10.2 und 10.3 gelagert und so mit dem zugehörigen Hubkolben 3.1, 3.2 und 3.3 schwenkbar verbunden. Dabei ist den Begriffen kleines Pleuelauge 9.1, 9.2 und 9.3 und großes Pleuelauge 8.1, 8.2 und 8.3 weder eine absolute noch relative Größenzuordnung zu entnehmen, sondern sie dienen lediglich zur Unterscheidung der Bauteile und Zuordnung zu dem in 1 dargestellten Verbrennungsmotor. Entsprechend können die Abmessungen der Durchmesser der kleinen Pleuelaugen 9.1, 9.2 und 9.3 kleiner, gleich groß oder größer als die Abmessungen der Durchmesser der großen Pleuelaugen 8.1, 8.2 und 8.3 sein.In 1 is a schematic representation of an internal combustion engine (gasoline engine) 1 shown. The internal combustion engine 1 has three cylinders 2.1 . 2.2 and 2.3 , in each of which a reciprocating piston 3.1 . 3.2 . 3.3 moved up and down. Furthermore, the internal combustion engine includes 1 a crankshaft 4 that by means of crankshaft bearing 5.1 . 5.2 . 5.3 and 5.4 is rotatably mounted. The crankshaft 4 is by means of connecting rods 6.1 , 6.2 and 6.3 respectively with the associated reciprocating piston 3.1 . 3.2 and 3.3 connected. For every connecting rod 6.1 . 6.2 and 6.3 points the crankshaft 4 an eccentrically arranged crankshaft journal 7.1 . 7.2 and 7.3 on. The big connecting rod eye 8.1 . 8.2 , and 8.3 is each on the associated crankshaft journal 7.1 . 7.2 and 7.3 stored. The small connecting rod eye 9.1 . 9.2 and 9.3 is each on a piston pin 10.1 . 10.2 and 10.3 stored and so with the associated reciprocating piston 3.1 . 3.2 and 3.3 pivotally connected. Here is the terms small connecting rod eye 9.1 . 9.2 and 9.3 and big connecting rod eye 8.1 . 8.2 and 8.3 neither an absolute nor relative size allocation to take, but they are only used to distinguish the components and assignment to the in 1 illustrated internal combustion engine. Accordingly, the dimensions of the diameter of the small connecting rod eyes 9.1 . 9.2 and 9.3 smaller, equal to or larger than the dimensions of the diameter of the large connecting rod eyes 8.1 . 8.2 and 8.3 be.

Die Kurbelwelle 4 ist mit einem Kurbelwellenkettenrad 11 versehen und mittels einer Steuerkette 12 mit einem Nockenwellenkettenrad 13 gekoppelt. Das Nockenwellenkettenrad 13 treibt eine Nockenwelle 14 mit ihren zugehörigen Nocken zur Betätigung der Ein- und Auslassventile (nicht näher dargestellt) eines jeden Zylinders 2.1, 2.2 und 2.3 an. Das Leertrum der Steuerkette 12 wird mittels einer schwenkbar angeordneten Spannschiene 15 gespannt, die mittels eines Kettenspanners 16 an diese angedrückt wird. Das Zugtrum der Steuerkette 12 kann entlang einer Führungsschiene gleiten. Die wesentliche Funktionsweise dieses Steuertriebs einschließlich der Kraftstoffeinspritzung und Zündung mittels Zündkerze wird nicht näher erläutert und als bekannt vorausgesetzt. Die Exzentrizität der Kurbelwellenzapfen 7.1, 7.2 und 7.3 gibt maßgeblich den Hubweg HK vor, insbesondere wenn, wie im vorliegenden Fall, die Kurbelwelle 4 exakt zentrisch unter den Zylindern 2.1, 2.2 und 2.3 angeordnet ist. Der Hubkolben 3.1 ist in 1 in seiner untersten Stellung dargestellt, während der Hubkolben 3.2 in seiner obersten Stellung dargestellt ist. Die Differenz ergibt im vorliegenden Fall den Hubweg HK . Die verbleibende Höhe Hc (siehe Zylinder 2.2) ergibt die verbleibende Kompressionshöhe im Zylinder 2.2. In Verbindung mit dem Durchmesser des Hubkolbens 3.1, 3.2 oder 3.3 bzw. der zugehörigen Zylinder 2.1, 2.2 und 2.3 ergibt sich aus dem Hubweg HK das Hubvolumen Vh und aus der verbleibenden Kompressionshöhe Hc errechnet sich das Kompressionsvolumen Vc . Selbstverständlich hängt das Kompressionsvolumen Vc maßgeblich von der Gestaltung des Zylinderdeckels ab. Aus diesen Volumen Vh und Vc ergibt sich das Verdichtungsverhältnis ε. Im Detail errechnet sich das Verdichtungsverhältnis ε aus der Summe des Hubvolumens Vh und des Kompressionsvolumens Vc dividiert durch das Kompressionsvolumen Vc . Heute übliche Werte für Ottomotoren liegen für ε zwischen 10 und 14.The crankshaft 4 is with a crankshaft sprocket 11 provided and by means of a timing chain 12 with a camshaft sprocket 13 coupled. The camshaft sprocket 13 drives a camshaft 14 with their associated cams for actuating the intake and exhaust valves (not shown in detail) of each cylinder 2.1 . 2.2 and 2.3 at. The empty strand of the timing chain 12 is by means of a pivotally mounted clamping rail 15 strained, by means of a chain tensioner 16 is pressed to this. The Zugtrum the timing chain 12 can slide along a guide rail. The essential operation of this control drive including the fuel injection and ignition by spark plug is not explained in detail and assumed to be known. The eccentricity of the crankshaft journals 7.1 . 7.2 and 7.3 Significantly gives the stroke H K especially if, as in the present case, the crankshaft 4 exactly centric under the cylinders 2.1 . 2.2 and 2.3 is arranged. The reciprocating piston 3.1 is in 1 shown in its lowest position during the reciprocating 3.2 is shown in its uppermost position. The difference results in the present case, the stroke H K , The remaining height H c (see cylinder 2.2 ) gives the remaining compression height in the cylinder 2.2 , In conjunction with the diameter of the reciprocating piston 3.1 . 3.2 or 3.3 or the associated cylinder 2.1 . 2.2 and 2.3 results from the stroke H K the stroke volume V h and from the remaining compression height H c , the compression volume is calculated V c , Of course, the compression volume depends V c significantly from the design of the cylinder cover. Out of these volumes V h and V c results in the compression ratio ε , In detail, the compression ratio is calculated ε from the sum of the stroke volume V h and the compression volume V c divided by the compression volume V c , Today common values for gasoline engines are for ε between 10 and 14.

Damit in Abhängigkeit vom Betriebspunkt (Drehzahl n, Temperatur T, Drosselklappenstellung) des Verbrennungsmotors 1 das Verdichtungsverhältnis ε angepasst werden kann, sind erfindungsgemäß die Pleuelstangen 6.1, 6.2 und 6.3 in ihrer Länge verstellbar ausgestaltet. Hierdurch kann im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis gefahren werden als im Volllastbereich.Thus, depending on the operating point (speed n , Temperature T , Throttle position) of the engine 1 the compression ratio ε can be adjusted, according to the invention, the connecting rods 6.1 . 6.2 and 6.3 adjustable in length. As a result, can be driven in the partial load range with a higher compression ratio than in the full load range.

In 2 ist beispielhaft die längenverstellbare Pleuelstange 6.1 dargestellt, die identisch zu den Pleuelstangen 6.2 und 6.3 ausgestaltet ist. Die Beschreibung gilt daher entsprechend. Die Pleuelstange 6.1 weist einen Pleuelstangenkopf 17.1 mit dem besagten kleinen Pleuelauge 9.1, einem ersten Pleuelteil 18.1, das teleskopierbar in einem zweiten Pleuelteil 19.1 geführt ist, auf. Die relative Bewegung des ersten Pleuelteils 18.1 in Längsrichtung zum zweiten Pleuelteil 19.1 erfolgt mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit 20.1 mit einem Verstellkolben 21.1. und einer Zylinderbohrung 22.1 sowie einer Dichtungseinrichtung 23.1 zwischen dem Verstellkolben 21.1 und der Zylinderbohrung 22.1. Am zweiten Pleuelteil 19.1 ist eine untere Lagerschale 19b.1 angeordnet, die zusammen mit dem unteren Bereich des zweiten Pleuelteils 19.1 das große Pleuelauge 8.1 umgibt. Die untere Lagerschale 19b.1 und das zweite Pleuelteil 19.1 werden in üblicher Weise mittels Befestigungsmitteln miteinander verbunden. Das zweite Pleuelteil 19.1 bildet gleichzeitig auch das Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit 20.1 aus, wobei in der Gehäusebohrung 37.1 des zweiten Pleuelteils 19.1 eine Zylinderhülse 34.1 angeordnet ist, die die Zylinderbohrung 22.1 der Zylinder-Kolben-Einheit 20.1 ausbildet. Die Kolbenstange 18a.1 am unteren Ende des ersten Pleuelteils 18.1 ist mit dem Verstellkolben 21.1 verbunden, der in der Zylinderbohrung 22.1 der Zylinderhülse 34.1 verschiebbar geführt ist. Am oberen Ende weist das zweite Pleuelteil 19.1 einen Deckel 19a.1 auf, durch den die Kolbenstange 18a.1 des ersten Pleuelteils 18.1 hindurch geführt und abgedichtet ist. Somit dichtet der Deckel 19a.1 insgesamt die Gehäusebohrung 37.1 ab. Der Verstellkolben 21.1 ist als Stufenkolben ausgestaltet. Unterhalb des Verstellkolbens 21.1 ist ein erster Druckraum 24.1 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet und oberhalb des Verstellkolbens 21.1 ist ein kreisringförmiger zweiter Druckraum 25.1 ausgebildet. Zur Veränderung der Pleuelstangenlänge mittels der Bewegung des Verstellkolbens 21.1 in der Zylinderbohrung 22.1 ist ein hydraulischer Verstellmechanismus 26.1 vorgesehen. Zu dem Verstellmechanismus 26.1 gehört eine unten näher beschriebene hydraulische Schaltung, die entsprechend für einen Zu- bzw. Ablauf des Motoröls in bzw. aus den Druckräumen 24.1 und 25.1 und somit für eine Fixierung des mittels der an der Pleuelstange 6.1 wirkenden Kräfte aktuierten Verstellkolbens 21.1 sorgt.In 2 is an example of the length-adjustable connecting rod 6.1 shown, which are identical to the connecting rods 6.2 and 6.3 is designed. The description therefore applies accordingly. The connecting rod 6.1 has a connecting rod head 17.1 with the said small connecting rod eye 9.1 , a first connecting rod part 18.1 that can be telescoped in a second connecting rod part 19.1 is on, on. The relative movement of the first conrod part 18.1 in the longitudinal direction to the second Pleuelteil 19.1 takes place by means of a cylinder-piston unit 20.1 with an adjusting piston 21.1 , and a cylinder bore 22.1 and a sealing device 23.1 between the adjusting piston 21.1 and the cylinder bore 22.1 , At the second connecting rod part 19.1 is a lower bearing shell 19b.1 arranged along with the lower area of the second conrod part 19.1 the big eye 8.1 surrounds. The lower bearing shell 19b.1 and the second connecting rod part 19.1 be connected in the usual way by means of fasteners. The second connecting rod part 19.1 at the same time forms the housing of the cylinder-piston unit 20.1 out, being in the housing bore 37.1 of the second connecting rod part 19.1 a cylinder sleeve 34.1 is arranged, which the cylinder bore 22.1 the cylinder-piston unit 20.1 formed. The piston rod 18a.1 at the lower end of the first conrod part 18.1 is with the adjusting piston 21.1 connected in the cylinder bore 22.1 the cylinder sleeve 34.1 slidably guided. At the upper end, the second connecting rod part 19.1 a lid 19a.1 on, through which the piston rod 18a.1 of the first conrod part 18.1 passed through and sealed. Thus, the lid seals 19a.1 Overall, the housing bore 37.1 from. The adjusting piston 21.1 is designed as a stepped piston. Below the adjusting piston 21.1 is a first pressure room 24.1 formed with a circular cross-section and above the adjusting piston 21.1 is an annular second pressure chamber 25.1 educated. To change the connecting rod length by means of the movement of the adjusting piston 21.1 in the cylinder bore 22.1 is a hydraulic adjustment mechanism 26.1 intended. To the adjustment mechanism 26.1 includes a hydraulic circuit described in more detail below, the corresponding for an inlet and outlet of the engine oil in or out of the pressure chambers 24.1 and 25.1 and thus for a fixation of the means of the connecting rod 6.1 acting forces actuated adjusting piston 21.1 provides.

Die Zylinderhülse 34.1 weist an ihrer Außenfläche 34a.1 eine oder mehrere Ölführungsnuten 40.1 auf, die zusammen mit der Gehäusebohrung 37.1 geschlossene Ölzuführkanäle 41.1 zur Versorgung des zweiten Druckraums 25.1 mit Motoröl ausbilden. Die Zylinderhülse 34.1 ist dabei in einer kreisringförmigen Nut 42.1 am Gehäuseboden 43.1 der Gehäusebohrung 37.1 im zweiten Pleuelteil 19.1 angeordnet und dadurch gegenüber dem ersten Druckraum 24.1 abgedichtet. An dem in Einströmrichtung des Motoröls in den zweiten Druckraum 25.1 distalen Ende der Ölzuführkanale 41.1, d.h. im Bereich des Deckels 19a.1 des zweiten Pleuelteils 19.1, ist jeweils mindestens eine Ölöffnung 44.1 vorgesehen, durch die das Motoröl aus dem Ölzuführkanal 41.1 in den zweiten Druckraum 25.1 strömt. Für diese Ölöffnungen 44.1 können sowohl eine oder mehrere Bohrungen vorgesehen sein, die von der Ölführungsnut 40.1 durch die Zylinderhülse 34.1 in den zweiten Druckraum 25.1 führen oder als stirnseitige Weiterführung der Ölführungsnut 40.1 ausgebildet sein. Die in 2 gezeigte Zylinderhülse 34.1 ist im Bereich der Druckräume 24.1 und 25.1 bzw. des Verstellkolbens 21.1 mit einem kreisringförmigen Querschnitt ausgestaltet. Andere geometrische Abmessungen sind denkbar. Die Wandstärke der Zylinderhülse 34.1 jenseits der in der Außenfläche 34a.1 vorgesehenen Ölführungsnuten 40.1 ergibt sich aus dem Radius der Gehäusebohrung 37.1 abzüglich dem Radius der Zylinderbohrung 22.1, während sich die Wandstärke des Gehäuses im Bereich der Zylinderhülse 34.1 aus dem zugehörigen Außenradius des zweiten Pleuelteils 19.1 abzüglich des Radius der Gehäusebohrung 37.1 ergibt. Bei einer derart symmetrischen Ausgestaltung ist die Wandstärke über den Umfang des zweiten Pleuelteils 19.1 gleichmäßig dick und die Spannung im Werkstoff des zweiten Pleuelteils 19.1 gleichmäßig gering, sodass der Pleuelstange 6.1 auftretende maximale Systemdruck in beherrschbaren Grenzen bleibt.The cylinder sleeve 34.1 indicates on its outer surface 34a.1 one or more oil guide grooves 40.1 on that together with the housing bore 37.1 closed oil supply channels 41.1 for supplying the second pressure chamber 25.1 train with engine oil. The cylinder sleeve 34.1 is in an annular groove 42.1 at the bottom of the case 43.1 the housing bore 37.1 in the second connecting rod part 19.1 arranged and thereby relative to the first pressure chamber 24.1 sealed. At the in the inflow direction of the engine oil in the second pressure chamber 25.1 distal end of the oil supply channels 41.1 ie in the area of the lid 19a.1 of the second connecting rod part 19.1 , is at least one oil hole 44.1 provided by the engine oil from the oil supply passage 41.1 in the second pressure chamber 25.1 flows. For these oil holes 44.1 Both one or more holes may be provided by the Ölführungsnut 40.1 through the cylinder sleeve 34.1 in the second pressure chamber 25.1 lead or as an end-side continuation of Ölführungsnut 40.1 be educated. In the 2 shown cylinder sleeve 34.1 is in the field of pressure chambers 24.1 and 25.1 or of the adjusting piston 21.1 configured with a circular cross-section. Other geometric dimensions are conceivable. The wall thickness of the cylinder sleeve 34.1 beyond in the outer surface 34a.1 provided oil guide grooves 40.1 results from the radius of the housing bore 37.1 minus the radius of the cylinder bore 22.1 while the wall thickness of the housing in the area of the cylinder sleeve 34.1 from the associated outer radius of the second connecting rod part 19.1 minus the radius of the housing bore 37.1 results. In such a symmetrical configuration, the wall thickness over the circumference of the second connecting rod part 19.1 uniformly thick and the tension in the material of the second connecting rod 19.1 evenly low, so the connecting rod 6.1 occurring maximum system pressure remains within manageable limits.

Im Folgenden wird anhand der 2 der in der Pleuelstange 6.1 verwendete hydraulische Verstellmechanismus 26.1 näher erläutert. Der Verstellkolben 21.1 der Zylinder-Kolben-Einheit 20.1 ist als Stufenkolben ausgebildet. Unter einem Stufenkolben wird im Allgemeinen ein zweiseitig wirkender Kolben mit unterschiedlich großen Wirkflächen verstanden. Eine erste Stirnseite 27.1 ist kreisförmig ausgestaltet und dem ersten Druckraum 24.1 zugeordnet. Eine zweite Stirnseite 28.1 ist kreisringförmig ausgestaltet und dem zweiten Druckraum 25.1 zugeordnet. Der hydraulische Verstellmechanismus 26.1 wird mit Motoröl betrieben. Hierzu steht ein Ölversorgungskanal 29.1 mit dem großen Pleuelauge 8.1 in Verbindung, wodurch Motoröl dem hydraulischen Verstellmechanismus 26.1 zugeführt werden kann oder in einer alternativen Schaltung gegebenenfalls aus diesem abfließt. An den Ölversorgungskanal 29.1 anschließend ist ein Steuerventil 30.1 vorgesehen, mittels dem das Abfließen des aus dem ersten Druckraum 24.1 und dem zweiten Druckraum 25.1 der Zylinder-Kolben-Einheit 20.1 ausströmenden Motoröls gesteuert wird. Von dem Steuerventil 30.1 aus gelangt das mittels der an den Pleuelteilen 18.1, 19.1 angreifenden Gas- und Massenkräfte des Verbrennungsmotors 1 geförderte Motoröl über einen ersten Ölkanal 31.1 in den ersten Druckraum 24.1 und über einen zweiten Ölkanal 32.1 in den zweiten Druckraum 25.1. In Strömungsrichtung des einströmenden Motoröls ist im ersten Ölkanal 31.1 ein Rückschlagventil 33.1 und optional ein Ölfilter vorgesehen, bevor der erste Ölkanal 31.1 in den ersten Druckraum 24.1 mündet. Zwischen dem Rückschlagventil 33.1 und der Einmündung des ersten Ölkanals 31.1 in den ersten Druckraum 24.1 ist die Abzweigung eines Auslasskanals 35.1 vorgesehen, der an der Außenseite des zweiten Pleuelteils 19.1 in das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors 1 mündet. Der Auslasskanal 35.1 ist mit einem Ablassventil 36.1 ausgestaltet, das beim Einströmen des Motoröls über den ersten Ölkanal 31.1 in den ersten Druckraum 24.1 geschlossen ist.The following is based on the 2 in the connecting rod 6.1 used hydraulic adjusting mechanism 26.1 explained in more detail. The adjusting piston 21.1 the cylinder-piston unit 20.1 is designed as a stepped piston. Under a stepped piston is generally understood to mean a two-sided piston with different sized effective surfaces. A first front page 27.1 is circular and the first pressure chamber 24.1 assigned. A second front side 28.1 is configured annular and the second pressure chamber 25.1 assigned. The hydraulic adjustment mechanism 26.1 is powered by engine oil. This is an oil supply channel 29.1 with the big eye 8.1 in conjunction, making engine oil the hydraulic adjustment mechanism 26.1 may be supplied or optionally flows out of this in an alternative circuit. To the oil supply channel 29.1 then there is a control valve 30.1 provided by means of the outflow of the first pressure chamber 24.1 and the second pressure chamber 25.1 the cylinder-piston unit 20.1 outflowing engine oil is controlled. From the control valve 30.1 from the arrives by means of the connecting rods 18.1 . 19.1 attacking gas and mass forces of the internal combustion engine 1 subsidized engine oil via a first oil channel 31.1 in the first pressure room 24.1 and via a second oil channel 32.1 in the second pressure chamber 25.1 , In the flow direction of the incoming engine oil is in the first oil passage 31.1 a check valve 33.1 and optionally an oil filter provided before the first oil passage 31.1 in the first pressure room 24.1 empties. Between the check valve 33.1 and the confluence of the first oil channel 31.1 in the first pressure room 24.1 is the branch of an exhaust duct 35.1 provided on the outside of the second conrod part 19.1 in the crankcase of the internal combustion engine 1 empties. The outlet channel 35.1 is with a drain valve 36.1 designed when the engine oil flows through the first oil passage 31.1 in the first pressure room 24.1 closed is.

Der zweite Ölkanal 32.1 zur Versorgung des zweiten Druckraums 25.1 führt vom Steuerventil 30.1 aus in Richtung eines Rückschlagventils und dann von dort aus über einen Auslass 45.1 in der Gehäusebohrung 37.1 in den Ölzuführkanal 41.1 zwischen der Außenfläche 34a.1 der Zylinderhülse 34.1 und der Gehäusewand 37a.1 der Gehäusebohrung 37.1. Das Motoröl strömt dann in der Ölführungsnut 40.1 weiter zur Ölöffnung 44.1 am distalen Ende des Ölzuführkanals 41.1 und strömt dann über die Ölöffnung 44.1 in den zweiten Druckraum 25.1 ein. Zur Versorgung des zweiten Druckraums 25.1 ist mindestens eine Ölführungsnut 40.1 auf der Außenfläche 34a.1 der Zylinderhülse 34.1 vorgesehen, bevorzugt jedoch mehrere über den Umfang der Zylinderhülse 34.1 gleichmäßig verteilte Ölführungsnuten 40.1, die jeweils über einen einzelnen Auslass 45.1 oder über eine in der Gehäusebohrung 37.1 radial umlaufende Nut mit Motoröl versorgt werden. Zwischen dem Rückschlagventil 33.1 im vorderen Bereich des zweiten Ölkanals 32.1 und dem Auslass 45.1 in die mindestens eine Ölführungsnut 40.1 ist die Abzweigung eines Auslasskanals 35.1 vorgesehen, der an der Außenseite des zweiten Pleuelteils 19.1 in das Kolbengehäuse des Verbrennungsmotors 1 mündet. Der Auslasskanal 35.1 ist mit einem Ablassventil 36.1 ausgestattet, das beim Einströmen des Motoröls über den zweiten Ölkanal 32.1 in den zweiten Druckraum 25.1 geschlossen ist.The second oil channel 32.1 for supplying the second pressure chamber 25.1 leads from the control valve 30.1 out in the direction of a check valve and then from there via an outlet 45.1 in the housing bore 37.1 in the oil supply channel 41.1 between the outer surface 34a.1 the cylinder sleeve 34.1 and the housing wall 37a.1 the housing bore 37.1 , The engine oil then flows in the oil guide groove 40.1 continue to the oil opening 44.1 at the distal end of the oil feed channel 41.1 and then flows over the oil hole 44.1 in the second pressure chamber 25.1 one. To supply the second pressure chamber 25.1 is at least one Ölführungsnut 40.1 on the outside surface 34a.1 the cylinder sleeve 34.1 provided, but preferably more over the circumference of the cylinder sleeve 34.1 evenly distributed oil guide grooves 40.1 , each with a single outlet 45.1 or one in the housing bore 37.1 radial circumferential groove are supplied with engine oil. Between the check valve 33.1 in the front area of the second oil channel 32.1 and the outlet 45.1 in the at least one oil guide groove 40.1 is the branch of an exhaust duct 35.1 provided on the outside of the second conrod part 19.1 in the piston housing of the internal combustion engine 1 empties. The outlet channel 35.1 is with a drain valve 36.1 equipped, when the engine oil flows through the second oil passage 32.1 in the second pressure chamber 25.1 closed is.

Wenn das Steuerventil 30.1 des hydraulischen Verstellmechanismus 26.1 angetrieben durch die an den Pleuelteilen 18.1, 19.1 angreifenden Gas- und Massenkräfte den ersten Ölkanal 31.1 öffnet, strömt das aus dem großen Pleuelauge 8.1 über den Ölversorgungskanal 29.1 zugeführte Motoröl über das Rückschlagventil 33.1 in den ersten Druckraum 24.1. Der Verstellkolben 21.1 fährt angetrieben durch die zwischen dem ersten Pleuelteil 18.1 und zweiten Pleuelteil 19.1 wirkenden Gas- und Massenkräfte in seine obere Stellung, fördert Motoröl in den ersten Druckraum 24.1 und ist dann in der in 2 gezeigten finalen ausgefahrenen oberen Stellung hydraulisch gesperrt, da sowohl eine Rückströmung über den ersten Ölkanal 34.1, durch das Rückschlagventil 33.1, als auch eine Ausströmung über den Auslasskanal 35.1, durch das gesperrte Ablassventil 36.1, verhindert ist. Die Pleuelstange 6.1 befindet sich somit in ihrer längeren Stellung. Bei einem Umschalten des Steuerventils 30.1 zur Öffnung des Ablassventils 36.1 im ersten Ölkanal 34.1 wird gleichzeitig auch der zweite Ölkanals 32.1 zur gas- und massenkräftegetriebenen Befüllung des zweiten Druckraums 25.1 mit Motoröl geöffnet, wobei gleichzeitig das im ersten Druckraum 24.1 befindliche Motoröl über den Auslasskanal 35.1 in das Kurbelgehäuse abströmen kann.When the control valve 30.1 the hydraulic adjustment mechanism 26.1 driven by the at the connecting rods 18.1 . 19.1 attacking gas and mass forces the first oil channel 31.1 opens, that flows out of the big connecting rod eye 8.1 over the oil supply channel 29.1 supplied engine oil through the check valve 33.1 in the first pressure room 24.1 , The adjusting piston 21.1 driven by the between the first connecting rod part 18.1 and second connecting rod part 19.1 acting gas and inertial forces in its upper position, promotes engine oil in the first pressure chamber 24.1 and then in the in 2 shown final extended upper position hydraulically locked, as both a backflow through the first oil passage 34.1 , through the check valve 33.1 , as well as an outflow via the outlet channel 35.1 , through the locked drain valve 36.1 , is prevented. The connecting rod 6.1 is thus in its longer position. When switching the control valve 30.1 for opening the drain valve 36.1 in the first oil channel 34.1 will also be the second oil channel at the same time 32.1 for gas- and mass-force-driven filling of the second pressure chamber 25.1 opened with engine oil, at the same time in the first pressure chamber 24.1 located engine oil through the exhaust duct 35.1 can flow into the crankcase.

Gleichzeitig mit dem Abströmen des Motoröls aus dem ersten Druckraum 24.1 wird über den zweiten Ölkanal 32.1 Motoröl in die Zuführkanäle 41.1 zwischen Gehäusebohrung 37.1 und der Zylinderhülse 34.1 gefördert und gelangt über die Ölöffnung 44.1 am distalen Ende der Ölzuführkanäle 41.1 in den zweiten Druckraum 25.1. Während des Einströmen des Motoröls in den zweiten Druckraum 25.1 ist das Auslassventil 36.1 im zugehörigen Auslasskanal 35.1 geschlossen. Der Verstellkolben 21.1 fährt angetrieben durch die zwischen dem ersten Pleuelteil 18.1 und zweiten Pleuelteil 19.1 wirkenden Gas- und Massenkräfte in seine untere Stellung, wobei das Motoröl in den zweiten Druckraum 25.1 einströmt. In seiner unteren Stellung (nicht gezeigt) ist der Verstellkolben 21.1 dann hydraulisch gesperrt, da sowohl eine Rückströmung durch das Ablassventil 36.1 als auch durch das Rückschlagventil 33.1 im zweiten Ölkanal 32.1 verhindert ist.Simultaneously with the outflow of engine oil from the first pressure chamber 24.1 is via the second oil channel 32.1 Engine oil in the feed channels 41.1 between housing bore 37.1 and the cylinder sleeve 34.1 promoted and passes over the oil opening 44.1 at the distal end of the oil supply channels 41.1 in the second pressure chamber 25.1 , During the flow of engine oil into the second pressure chamber 25.1 is the exhaust valve 36.1 in the associated outlet channel 35.1 closed. The adjusting piston 21.1 driven by the between the first connecting rod part 18.1 and second connecting rod part 19.1 acting gas and inertial forces in its lower position, the engine oil in the second pressure chamber 25.1 flows. In its lower position (not shown) is the adjusting piston 21.1 then hydraulically locked, as both a backflow through the drain valve 36.1 as well as through the check valve 33.1 in the second oil channel 32.1 is prevented.

Beim gas- und massenkräftegetriebenen Einströmen des Motoröls aus dem Steuerventils 30.1 über den ersten Ölkanal 31.1 in den ersten Druckraum 24.1 oder über den zweiten Ölkanal 32.1 in den zweiten Druckraum 25.1 kann das gesamte einströmende Motoröl optional über Ölfilter geleitet werden, in denen größere Rußpartikel und Späne aus dem Motoröl ausgefiltert und festgehalten werden. Die optional vorgesehenen Ölfilter sind bevorzugt zwischen der Abzweigung der Auslasskanäle 35.1 vom ersten Ölkanal 31.1 bzw. dem zweiten Ölkanal 32.1 und dem Auslass 45.1 in die Ölführungsnut 40.1 bzw. einem Auslass in den ersten Druckraum 24.1 angeordnet, um beim Ausströmen des Motoröls aus den jeweiligen Druckräumen 24.1 und 25.1 vom ausströmenden und über die Auslasskanäle 35.1 in das Kubelgehäuse abströmenden Motoröl gereinigt zu werden. Dadurch ist das in die Druckräume 24.1 und 25.1 der Zylinderbohrung 22.1 einströmende Motoröl nur gering mit Verschmutzungen belastet, so dass die Dichtungseinrichtung 23.1 zwischen der Außenwandung 39.1 des Verstellkolbens 21.1 und der Innenwandung 38.1 der Zylinderbohrung 22.1 entsprechend geringfügig einem Verschleiß ausgesetzt ist. Dadurch lässt sich sowohl das Risiko stärkerer Beschädigungen an der Oberfläche der Dichtungseinrichtung 23.1 verhindern, als auch die notwendige Lebensdauer der längenverstellbaren Pleuelstangen 6.1 verbessern.For gas and mass-force-driven inflow of engine oil from the control valve 30.1 over the first oil channel 31.1 in the first pressure room 24.1 or over the second oil channel 32.1 in the second pressure chamber 25.1 The entire incoming engine oil can optionally be passed through oil filters in which larger soot particles and chips are filtered out of the engine oil and held. The optionally provided oil filters are preferably between the branch of the outlet channels 35.1 from the first oil channel 31.1 or the second oil passage 32.1 and the outlet 45.1 in the oil guide groove 40.1 or an outlet in the first pressure chamber 24.1 arranged to flow out of the engine oil from the respective pressure chambers 24.1 and 25.1 from the outflowing and via the outlet channels 35.1 to be cleaned in the Kubelgehäuse effluent engine oil. As a result, this is in the pressure chambers 24.1 and 25.1 the cylinder bore 22.1 inflowing engine oil only slightly contaminated with contaminants, so that the sealing device 23.1 between the outer wall 39.1 of the adjusting piston 21.1 and the inner wall 38.1 the cylinder bore 22.1 Accordingly, slightly exposed to wear. This can both the risk of severe damage to the surface of the sealing device 23.1 prevent as well as the necessary life of the length-adjustable connecting rods 6.1 improve.

Das Steuerventil 30.1 des hydraulischen Verstellmechanismus 26.1 der längenverstellbaren Pleuelstange 6.1 steuert aktiv die dem ersten Ölkanal 31.1 und dem zweiten Ölkanal 32.1 zugeordneten Ablassventile 36.1 in den abzweigenden Auslasskanälen 35.1, um die Position der längenverstellbaren Pleuelstange 6.1 festzulegen, während der gas- und massenkräftegetriebene Zulauf von Motoröl in den ersten Ölkanal 31.1 und den zweiten Ölkanal 32.1 lediglich passiv über das Steuerventil 30.1 erfolgt. Beim Öffnen des ersten Ölkanals 31.1 bzw. des zweiten Ölkanals 32.1 und der Einströmung von Motoröl in den ersten Druckraum 24.1 bzw. dem zweiten Druckraum 25.1 muss gleichzeitig auch das Ablassventil 36.1 im anderen Zweig des hydraulischen Verstellmechanismus 26.1, d.h. dem zweiten Ölkanal 32.1 bzw. dem ersten Ölkanal 31.1, geöffnet werden, um ein gesteuertes Ausströmen des Motoröls aus dem jeweils anderen Druckraum, d.h. dem zweiten Druckraum 25.1 bzw. dem ersten Druckraum 24.1, und das Einfahren des Verstellkolbens 21.1 in den zweiten Druckraum 25.1, bzw. den ersten Druckraum 24.1, zu ermöglichen. Bevorzugt erfolgt die Ansteuerung des Steuerventils 30.1 mit dem am Ölversorgungskanal 29.1 anliegenden Druck des Motoröls, wodurch sich andere, alternativ jedoch auch mögliche, elektrische, elektronische, magnetische oder mechanische Ansteuerungen des Steuerventils 30.1 bzw. der Ablassventile 36.1 vermeiden lassen.The control valve 30.1 the hydraulic adjustment mechanism 26.1 the length adjustable connecting rod 6.1 actively controls the first oil channel 31.1 and the second oil channel 32.1 associated drain valves 36.1 in the branching outlet channels 35.1 to the position of the length-adjustable connecting rod 6.1 during the gas- and mass-force-driven intake of engine oil into the first oil channel 31.1 and the second oil channel 32.1 only passively via the control valve 30.1 he follows. When opening the first oil channel 31.1 or the second oil channel 32.1 and the inflow of engine oil in the first pressure chamber 24.1 or the second pressure chamber 25.1 at the same time also has the drain valve 36.1 in the other branch of the hydraulic adjustment 26.1 ie the second oil channel 32.1 or the first oil channel 31.1 be opened to a controlled outflow of engine oil from the other pressure chamber, ie the second pressure chamber 25.1 or the first pressure chamber 24.1 , and the retraction of the adjusting piston 21.1 in the second pressure chamber 25.1 , or the first pressure chamber 24.1 to enable. Preferably, the control of the control valve takes place 30.1 with the oil supply channel 29.1 applied pressure of the engine oil, which other, but alternatively also possible, electrical, electronic, magnetic or mechanical controls of the control valve 30.1 or the drain valves 36.1 avoid it.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
2.1,2.2,2.32.1,2.2,2.3
Zylindercylinder
3.1,3.2,3.33.1,3.2,3.3
Hubkolbenreciprocating
44
Kurbelwellecrankshaft
5.1,5.2,5.3,5.45.1,5.2,5.3,5.4
Kurbelwellenlagercrankshaft bearings
6.1,6.2,6.36.1,6.2,6.3
Pleuelstangeconnecting rod
7.1,7.2,7.37.1,7.2,7.3
Kurbelwellenzapfencrankshaft journal
8.1,8.2,8.38.1,8.2,8.3
großes Pleuelaugebig connecting rod eye
9.1,9.2,9.39.1,9.2,9.3
kleine Pleuelaugesmall connecting rod eye
10.1,10.2,10.310.1,10.2,10.3
Kolbenbolzenpiston pin
1111
KurbelwellenketteradKurbelwellenketterad
1212
Steuerkettetiming chain
1313
Nockenwellenkettenradcamshaft sprocket
1414
Nockenwellecamshaft
1515
Spannschienetensioning rail
1616
Kettenspannerchain tensioner
17.117.1
Pleuelstangenkopfbig end
18.118.1
erstes Pleuelteilfirst connecting rod part
18a.118a.1
Kolbenstangepiston rod
19.119.1
zweites Pleuelteilsecond connecting rod part
19a.119a.1
Deckelcover
19b.119b.1
Lagerschalebearing shell
20.120.1
Zylinder-Kolben-EinheitCylinder-piston unit
21.121.1
Verstellkolbenadjusting piston
22.122.1
Zylinderbohrungbore
23.123.1
Dichtungseinrichtungseal means
24.124.1
erster Druckraumfirst pressure chamber
25.125.1
zweiter Druckraumsecond pressure chamber
26.126.1
hydraulischer Verstellmechanismushydraulic adjustment mechanism
27.127.1
erste Stirnseitefirst end face
28.128.1
zweite Stirnseitesecond end face
29.129.1
ÖlversorgungskanalOil supply channel
30.130.1
Steuerventilcontrol valve
31.131.1
erster Ölkanalfirst oil channel
32.132.1
zweiter Ölkanalsecond oil channel
33.133.1
Rückschlagventilcheck valve
34.134.1
Zylinderhülsecylinder sleeve
34a.134a.1
Außenflächeouter surface
35.135.1
Auslasskanalexhaust port
36.136.1
Ablassventildrain valve
37.137.1
Gehäusebohrunghousing bore
37a.137a.1
Gehäusewandhousing wall
38.138.1
Innenwandunginner wall
39.139.1
Außenwandungouter wall
40.140.1
ÖlzuführungsnutÖlzuführungsnut
41.141.1
Ölzuführkanaloil feed
42.142.1
Nutgroove
43.143.1
Gehäusebodencaseback
44.144.1
Ölöffnungoil port
45.145.1
Auslass outlet
Vh V h
Hubvolumendisplacement
Vc V c
Kompressionsvolumencompression volume
HC H C
Kompressionshöhecompression height
HK H K
Hubwegstroke
SS
Spaltmaßclearance
εε
Verdichtungsverhältniscompression ratio
nn
Drehzahlrotation speed
TT
Temperaturtemperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2217721 [0005]US 2217721 [0005]
  • EP 1426584 A1 [0006]EP 1426584 A1 [0006]
  • DE 102005055199 A1 [0006, 0024]DE 102005055199 A1 [0006, 0024]
  • WO 2013/092364 A1 [0007]WO 2013/092364 A1 [0007]
  • WO 2015/055582 A2 [0007, 0008]WO 2015/055582 A2 [0007, 0008]

Claims (15)

Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) für einen Verbrennungsmotor (1), insbesondere einen Ottomotor, mit einem ersten Pleuelteil (18.1) und einem zweiten Pleuelteil (19.1), das erste Pleuelteil (18.1) ist zur Aufnahme eines Kolbenbolzens (10.1) und das zweite Pleuelteil (19.1) ist zur Aufnahme eines Kurbelwellenzapfens (7.1) ausgebildet, wobei das erste Pleuelteil (18.1) gegenüber dem zweiten Pleuelteil (19.1) bewegbar ist, um den Abstand zwischen dem Kolbenbolzen (10.1) und dem Kurbelwellenzapfen (7.1) zu verstellen, und mit mindestens einer Zylinder-Kolben-Einheit (20.1), um das erste Pleuelteil (18.1) relativ zum zweiten Pleuelteil (19.1) zu verstellen, die Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) umfasst ein Gehäuse, eine Zylinderbohrung (22.1), einen in der Zylinderbohrung (22.1) längs bewegbar angeordneten Verstellkolben (21.1), mindestens einen in der Zylinderbohrung (22.1) vorgesehenen ersten Druckraum (24.1) zur Aufnahme von Motoröl des Verbrennungsmotors (1), der erste Druckraum (24.1) ist einseitig von dem bewegbaren Verstellkolben (21.1) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Zylinderbohrung (22.1) längs bewegbar angeordnete Verstellkolben (21.1) weiter einen zweiten Druckraum (25.1) zur Aufnahme von Motoröl ausbildet und einseitig begrenzt, wobei eine Zylinderhülse (34.1) vorgesehen ist, die Zylinderhülse (34.1) ist in einer Gehäusebohrung (37.1) im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) angeordnet und bildet die Zylinderbohrung (22.1) aus, wobei die Zylinderhülse (34.1) an der Außenfläche (34a.1) mindestens eine Ölführungsnut (40.1) aufweist, um den zweiten Druckraum (25.1) mit Motoröl zu versorgen.Length-adjustable connecting rod (6.1) for an internal combustion engine (1), in particular a gasoline engine, with a first connecting rod part (18.1) and a second connecting rod part (19.1), the first connecting rod part (18.1) is for receiving a piston pin (10.1) and the second connecting rod part ( 19.1) is designed to receive a crankshaft journal (7.1), wherein the first connecting rod part (18.1) is movable relative to the second connecting rod part (19.1) in order to adjust the distance between the piston pin (10.1) and the crankshaft journal (7.1), and with at least a cylinder-piston unit (20.1) for adjusting the first connecting rod part (18.1) relative to the second connecting rod part (19.1), the cylinder-piston unit (20.1) comprises a housing, a cylinder bore (22.1), one in the cylinder bore (22.1) longitudinally movably arranged adjusting piston (21.1), at least one in the cylinder bore (22.1) provided first pressure chamber (24.1) for receiving engine oil of the internal combustion engine (1), the first pressure chamber (24.1) is bounded on one side by the movable adjusting piston (21.1), characterized in that in the cylinder bore (22.1) longitudinally movably arranged adjusting piston (21.1) further forms a second pressure chamber (25.1) for receiving engine oil and bounded on one side, wherein a Cylinder sleeve (34.1) is provided, the cylinder sleeve (34.1) is arranged in a housing bore (37.1) in the housing of the cylinder-piston unit (20.1) and forms the cylinder bore (22.1), wherein the cylinder sleeve (34.1) on the outer surface (34.1). 34a.1) has at least one Ölführungsnut (40.1) to supply the second pressure chamber (25.1) with engine oil. Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ölführungsnut (40.1) durch eine Gehäusewand (37a.1) der Gehäusebohrung (37.1) begrenzt ist und mit der Gehäusewand (37a.1) einen geschlossenen Ölzuführkanal (41.1) ausbildet.Length adjustable connecting rod (6.1) after Claim 1 , characterized in that the at least one Ölführungsnut (40.1) by a housing wall (37a.1) of the housing bore (37.1) is limited and with the housing wall (37a.1) forms a closed oil feed channel (41.1). Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei Ölführungsnuten (40.1) vorgesehen sind.Length adjustable connecting rod (6.1) after Claim 1 or 2 , characterized in that at least two, preferably at least three Ölführungsnuten (40.1) are provided. Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ölführungsnut (40.1) am distalen Ende eine Ölöffnung (44.1) aufweist die sich durch die Zylinderhülse (34.1) in den zweiten Druckraum (25.1) erstreckt.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one Ölführungsnut (40.1) at the distal end of an oil opening (44.1) which extends through the cylinder sleeve (34.1) in the second pressure chamber (25.1). Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderhülse (34.1) fluiddicht mit einem dem ersten Druckraum (24.1) zugeordneten Gehäuseboden (43.1) verbunden ist.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the cylinder sleeve (34.1) fluid-tight with a first pressure chamber (24.1) associated housing bottom (43.1) is connected. Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderhülse (34.1) ein separates Bauteil ist.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the cylinder sleeve (34.1) is a separate component. Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderhülse (34.1) aus einem gehärteten Material hergestellt oder oberflächlich gehärtet ist.Length adjustable connecting rod (6.1) after Claim 6 , characterized in that the cylinder sleeve (34.1) is made of a cured material or hardened on the surface. Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwandung (39.1) des Verstellkolbens (21.1) und der Innenwandung (38.1) der Zylinderbohrung (22.1) eine Dichtungseinrichtung (23.1) vorgesehen ist.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 7 , characterized in that a sealing device (23.1) is provided between the outer wall (39.1) of the adjusting piston (21.1) and the inner wall (38.1) of the cylinder bore (22.1). Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellkolben (21.1) der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) als zweiseitig wirkender Verstellkolben (21.1) ausgebildet ist, wobei der in der Zylinderbohrung (22.1) längs bewegbar angeordnete Verstellkolben (21.1) an der ersten Stirnseite (27.1) den ersten Druckraum (24.1) und an einer zweiten Stirnseite (28.1) den zweiten Druckraum (25.1) begrenzt.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 8th , characterized in that the adjusting piston (21.1) of the cylinder-piston unit (20.1) is designed as a bidirectional adjusting piston (21.1), wherein in the cylinder bore (22.1) longitudinally movably arranged adjusting piston (21.1) on the first end face (27.1 ) limits the first pressure chamber (24.1) and at a second end side (28.1) the second pressure chamber (25.1). Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolbenstange (18a.1) vorgesehen ist, wobei die Kolbenstange (18a.1) an einer zweiten Stirnseite (27.1) des Verstellkolbens (21.1) angeordnet ist sowie sich durch den zweiten Druckraum (24.1) der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) und durch eine Stangenbohrung (36.1) im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) hindurch in das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors (1) erstreckt.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 9 , characterized in that a piston rod (18a.1) is provided, wherein the piston rod (18a.1) on a second end face (27.1) of the adjusting piston (21.1) is arranged and through the second pressure chamber (24.1) of the cylinder piston Unit (20.1) and extends through a rod bore (36.1) in the housing of the cylinder-piston unit (20.1) into the crankcase of the internal combustion engine (1). Längenverstellbare Pleuelstange (6.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pleuelteil (18.1) mit dem Verstellkolben (21.1) der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) verbunden ist und das zweite Pleuelteil (19.1) die Zylinderbohrung (22.1) der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) aufweist.Length adjustable connecting rod (6.1) after one of Claims 1 to 10 , characterized in that the first connecting rod part (18.1) with the adjusting piston (21.1) of the cylinder-piston unit (20.1) is connected and the second connecting rod part (19.1), the cylinder bore (22.1) of the cylinder-piston unit (20.1) , Verwendung einer Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) mit einer Zylinderhülse (34.1) für eine längenverstellbare Pleuelstange (6.1) eines Verbrennungsmotors (1) mit einem ersten Pleuelteil (18.1) und einem zweiten Pleuelteil (19.1), die mittels der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) verstellbar sind, um das erste Pleuelteil (18.1) relativ zum zweiten Pleuelteil (19.1) zu bewegen, die Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) umfasst ein Gehäuse, eine Zylinderbohrung (22.1), einen in der Zylinderbohrung (22.1) längs bewegbar angeordneten Verstellkolben (21.1), mindestens einen in der Zylinderbohrung (22.1) vorgesehenen ersten Druckraum (24.1) zur Aufnahme von Motoröl, der erste Druckraum (24.1) ist einseitig von dem bewegbaren Verstellkolben (21.1) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Zylinderbohrung (22.1) längs bewegbar angeordnete Verstellkolben (21.1) weiter einen zweiten Druckraum (25.1) zur Aufnahme von Motoröl ausbildet und einseitig begrenzt, wobei die Zylinderhülse (34.1) in einer Gehäusebohrung (37.1) im Gehäuse der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) angeordnet ist und die Zylinderbohrung (22.1) ausbildet, die Zylinderhülse (34.1) weist an der Außenfläche (34a.1) mindestens eine Ölführungsnut (40.1) auf, um den zweiten Druckraum (25.1) mit Motoröl zu versorgen.Use of a cylinder-piston unit (20.1) with a cylinder sleeve (34.1) for a length-adjustable connecting rod (6.1) of an internal combustion engine (1) with a first connecting rod part (18.1) and a second connecting rod part (19.1), which by means of the cylinder-piston Unit (20.1) are adjustable in order to move the first connecting rod part (18.1) relative to the second connecting rod part (19.1), the cylinder-piston unit (20.1) comprises a housing, a cylinder bore (22.1), one in the cylinder bore (22.1) longitudinally movably arranged adjusting piston (21.1), at least one in the cylinder bore (22.1) provided first pressure chamber (24.1) for receiving engine oil, the first pressure chamber (24.1) is on one side of the delimited movable adjusting piston (21.1), characterized in that in the cylinder bore (22.1) longitudinally movably arranged adjusting piston (21.1) further forms a second pressure chamber (25.1) for receiving engine oil and limited on one side, wherein the cylinder sleeve (34.1) in a housing bore (37.1) is arranged in the housing of the cylinder-piston unit (20.1) and the cylinder bore (22.1) is formed, the cylinder sleeve (34.1) has on the outer surface (34a.1) at least one Ölführungsnut (40.1) to the second pressure chamber (25.1) to supply with engine oil. Verbrennungsmotor (1) mit mindestens einem Hubkolben (3.1,3.2,3.3) und mit zumindest einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in einem Zylinder (2.1,2.2,2.3) und einer mit dem Hubkolben (3.1,3.2,3.3) verbundenen längenverstellbaren Pleuelstange (6.1) (6.1,6.2,6.3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Internal combustion engine (1) with at least one reciprocating piston (3.1.3.2.3.3) and with at least one adjustable compression ratio in a cylinder (2.1.2.2.2.3) and a length-adjustable connecting rod (6.1) connected to the reciprocating piston (3.1.3.2.3.3) ( 6.1,6.2,6.3) after one of Claims 1 to 11 , Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Systemdruck des Motoröls im ersten Druckraum (24.1) oder im zweiten Druckraum (25.1) der Zylinder-Kolben-Einheit (20.1) zwischen 1.200 bar und 3.000 bar, bevorzugt zwischen 2.000 bar und 2.500 bar, beträgt.Internal combustion engine (1) after Claim 13 , characterized in that the system pressure of the engine oil in the first pressure chamber (24.1) or in the second pressure chamber (25.1) of the cylinder-piston unit (20.1) between 1,200 bar and 3,000 bar, preferably between 2,000 and 2,500 bar bar. Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuertrieb mit mindestens einer Steuerkette (12), einer Spann- und/oder Führungsschiene (15), und/oder einem Kettenspanner (16) vorgesehen ist, der die Kurbelwelle (4) mit der mindestens einen Nockenwelle (14) des Verbrennungsmotors (1) verbindet.Internal combustion engine (1) after Claim 13 or 14 , characterized in that a control drive with at least one timing chain (12), a tensioning and / or guide rail (15), and / or a chain tensioner (16) is provided, the crankshaft (4) with the at least one camshaft (14 ) of the internal combustion engine (1) connects.
DE102016120964.3A 2016-11-03 2016-11-03 Length adjustable connecting rod with a cylinder-piston unit with cylinder sleeve Withdrawn DE102016120964A1 (en)

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ATA50927/2017A AT519294B1 (en) 2016-11-03 2017-11-03 Length adjustable connecting rod with a cylinder-piston unit with cylinder sleeve
CN201780068189.XA CN110199097B (en) 2016-11-03 2017-11-03 Length-adjustable connecting rod with cylinder-piston unit having cylinder jacket
PCT/EP2017/078220 WO2018083261A1 (en) 2016-11-03 2017-11-03 Adjustable-length coneecting rod having a piston/cylinder unit having a cylinder sleeve

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