DE102016220149A1

DE102016220149A1 - Connecting rod for a reciprocating engine with a length adjustment and reciprocating engine with variable compression

Info

Publication number: DE102016220149A1
Application number: DE102016220149.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Berger
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Hubkolbenmaschine (200) mit einem Pleuelschaft (14), der einen ersten Teilschaft (16) und einen zum ersten Teilschaft (16) getrennt ausgebildeten zweiten Teilschaft (18) aufweist und der ein erstes Pleuellager (20) und ein zweites Pleuellager (22) aufweist.Um eine variable Kompression zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Pleuel (10) eine Längenverstelleinrichtung (12) aufweist, die zwei vordefinierte und fixierbare Längenstufen aufweist, dass das Pleuel (10) eine Klemmeinrichtung (24) mit zwei Klemmstellungen (108, 116) zum Fixieren der beiden Längenstufen aufweist, dass das Pleuel (10) eine Stelleinrichtung (26) aufweist, die mit der Klemmeinrichtung (24) gekoppelt ist, um die Klemmeinrichtung (24) zu betätigen,The invention relates to a connecting rod for a reciprocating piston engine (200) with a connecting rod shaft (14) having a first subshaft (16) and a second subshaft (18) formed separately from the first subshaft (16) and having a first conrod bearing (20) and a second connecting rod bearing (22). In order to enable variable compression, it is proposed that the connecting rod (10) has a length adjustment device (12) having two predefined and fixable length stages, that the connecting rod (10) has a clamping device (24). with two clamping positions (108, 116) for fixing the two length stages, that the connecting rod (10) has an adjusting device (26) which is coupled to the clamping device (24) in order to actuate the clamping device (24),

Description

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Hubkolbenmaschine mit einem Pleuelschaft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hubkolbenmaschine mit variabler Kompression.The invention relates to a connecting rod for a reciprocating engine with a connecting rod according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a reciprocating engine with variable compression.

Bei einer Hubkolbenmaschine ist das Kompressionsverhältnis ein entscheidender Faktor für den Wirkungsgrad. Je größer das Kompressionsverhältnis ist, desto mehr Energie kann aus den Verbrennungsgasen abgezogen werden. Daher ist ein möglichst großes Kompressionsverhältnis günstig für den Wirkungsgrad der Hubkolbenmaschine. Allerdings bewirkt eine starke Kompression, dass es zu ungewollten Selbstzündungen, dem so genannten Klopfen kommen kann. Die Neigung zum Klopfen ist zusätzlich vom Lastzustand, insbesondere vom Mitteldruck, abhängig. Je höher das erzeugte Drehmoment und damit die Füllmenge des Zylinders sind, desto eher neigt die Hubkolbenmaschine zum Klopfen.In a reciprocating engine, the compression ratio is a deciding factor for the efficiency. The larger the compression ratio, the more energy can be extracted from the combustion gases. Therefore, the largest possible compression ratio is favorable for the efficiency of the reciprocating engine. However, a strong compression, which can lead to unwanted auto-ignition, the so-called knocking. The tendency to knock is additionally dependent on the load condition, in particular the medium pressure. The higher the torque generated and thus the capacity of the cylinder, the more likely the reciprocating engine tends to knock.

Um das Klopfen zu verhindern ist es möglich, den Zündzeitpunkt nach hinten zu verschieben. Dadurch kann zwar das Klopfen verhindert werden, allerdings erhöht sich dadurch die Abgastemperatur, so dass die Gefahr besteht, dass Bauteile in der Hubkolbenmaschine oder insbesondere im Abgasstrang der Hubkolbenmaschine beschädigt werden können. Daher wird zur Kühlung der Abgase eine erhöhte Menge an Treibstoff eingespritzt, was zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads führt.To prevent the knocking, it is possible to shift the ignition timing backwards. As a result, while the knocking can be prevented, but thereby increases the exhaust gas temperature, so that there is a risk that components in the reciprocating engine or in particular in the exhaust line of the reciprocating engine can be damaged. Therefore, an increased amount of fuel is injected for cooling the exhaust gases, resulting in deterioration of the efficiency.

Zusammenfassend bedeutet dies, dass im Niedrig- und Teillastbereich ein hohes Kompressionsverhältnis und im Hochlastbereich ein niedrigeres Kompressionsverhältnis günstig ist für den Wirkungsgrad. Daher könnte eine Hubkolbenmaschine mit variablem Kompressionsverhältnis einen günstigen Wirkungsgrad sowohl im Teillast- als auch im Volllastbereich erzielen.In summary, this means that in the low and partial load range, a high compression ratio and in the high load range, a lower compression ratio is favorable for the efficiency. Therefore, a reciprocating engine with variable compression ratio could achieve a favorable efficiency in both the part-load and the full-load range.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform eines Pleuels für eine Hubkolbenmaschine bereitzustellen, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass ein variables Kompressionsverhältnis erzielbar ist.The present invention has for its object to provide an improved or at least other embodiment of a connecting rod for a reciprocating engine, which is particularly characterized in that a variable compression ratio can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine variable Kompression der Hubkolbenmaschine dadurch zu erreichen, dass die Länge des Pleuels, insbesondere des Pleuelschaftes einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Pleuel eine Längenverstelleinrichtung aufweist, die zwei vordefinierte und fixierbare Längenstufen aufweist. Durch die beiden Längenstufen kann zwischen einer Position mit hohem Kompressionsverhältnis und einer Stellung mit niedrigem Kompressionsverhältnis umgeschaltet werden. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Pleuel eine Klemmeinrichtung mit zwei Klemmpositionen zum Fixieren der beiden Längenstufen aufweist und dass das Pleuel eine Stelleinrichtung aufweist, die mit der Klemmeinrichtung gekoppelt ist, um die Klemmeinrichtung zu betätigen. Dadurch können die beiden Stellungen der Längenverstelleinrichtung fixiert werden. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stelleinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Stelleinrichtung durch einen ersten Druckpuls von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und durch einen zweiten Druckpuls von der zweiten Stellung zurück in die erste Stellung bringbar ist. Dadurch wird das Problem gelöst, dass die Einflussnahme von außen auf das in der Hubkolbenmaschine stark bewegte Pleuel nur sehr schwer möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann bspw. durch einen Öldruckpuls zwischen zwei Stellungen der Stelleinrichtung umgestellt werden und somit zwischen den beiden fixierbaren Längenstufen der Längenverstelleinrichtung umgeschaltet werden. Mit Hilfe des Öldrucks kann von außen sehr gut Einfluss auf das Pleuel bzw. die Längenverstelleinrichtung des Pleuels Einfluss genommen werden. Dadurch, dass nur ein Druckpuls notwendig ist, kann in Phasen zwischen dem tatsächlichen Umschalten der Druck im Öl auf einem für den Betrieb der Hubkolbenmaschine optimalen Druckniveau gehalten werden. Lediglich zum Umschalten zwischen dem Betrieb mit hohem Kompressionsverhältnis und dem Betrieb mit niedrigem Kompressionsverhältnis muss der Öldruck für eine sehr kurze Zeit erhöht werden. Es ist daher nicht notwendig, den Öldruck für eine längere Dauer zu erhöhen, um das Kompressionsverhältnis einzustellen.The invention is based on the general idea to achieve a variable compression of the reciprocating engine, characterized in that the length of the connecting rod, in particular of the connecting rod shank is adjustable. According to the invention it is provided that the connecting rod has a length adjustment, which has two predefined and fixable length stages. The two length stages allow switching between a high compression ratio position and a low compression ratio position. Furthermore, the invention provides that the connecting rod has a clamping device with two clamping positions for fixing the two length stages and that the connecting rod has an adjusting device which is coupled to the clamping device in order to actuate the clamping device. As a result, the two positions of the length adjustment can be fixed. Further, the invention provides that the adjusting device is designed such that the actuating device can be brought back from a first position to a second position and by a second pressure pulse from the second position to the first position by a first pressure pulse. As a result, the problem is solved that the influence from the outside on the highly moving in the reciprocating piston connecting rod is very difficult. By means of the embodiment according to the invention, it is possible, for example, to switch over between two positions of the adjusting device by means of an oil pressure pulse and thus to switch over between the two fixable longitudinal stages of the length adjusting device. With the help of the oil pressure, it is possible to influence the connecting rod or the length adjustment device of the connecting rod very well from the outside. Due to the fact that only one pressure pulse is necessary, in phases between the actual switching, the pressure in the oil can be maintained at an optimum pressure level for the operation of the reciprocating piston engine. Only for switching between the high compression ratio operation and the low compression ratio operation, the oil pressure must be increased for a very short time. It is therefore not necessary to increase the oil pressure for a longer period to adjust the compression ratio.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem „Druckpuls“ eine zeitlich begrenzte Erhöhung eine Drucks verstanden. Dies kann bspw. ein hydrodynamischer Druck als auch eine rein mechanische ausgeübte Kraft sein. Insbesondere weist der „Druckpuls“ eine ausreichend steil ansteigende „Druckflanke“ auf.In the specification and the appended claims, a "pressure pulse" is understood to mean a time-limited increase in pressure. This may, for example, be a hydrodynamic pressure as well as a purely mechanical force applied. In particular, the "pressure pulse" has a sufficiently steeply rising "pressure flank".

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Stelleinrichtung eine Kugelschreibermechanik aufweist. Das heißt, dass die Stelleinrichtung nach dem bekannten Prinzip der Verstelleinrichtung in einem Kugelschreiber funktioniert, mit welcher die Kugelschreibermine zwischen einer Schreibstellung und einer zurückgezogenen Stellung hin und her verstellbar ist.A favorable possibility provides that the adjusting device has a ballpoint pen mechanism. This means that the adjusting device works according to the known principle of the adjusting device in a ballpoint pen, with which the ballpoint pen refill is adjustable between a writing position and a retracted position.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Stelleinrichtung einen Arbeitsraum und das Pleuel eine Ölöffnung aufweist, durch welche Öl in den Arbeitsraum der Stelleinrichtung eintreten kann, so dass durch die Ölöffnung der Druckpuls auf die Stelleinrichtung ausgeübt werden kann. Dadurch kann durch einen Druckanstieg im Öl der Hubkolbenmaschine der Druckpuls auf die Stelleinrichtung ausgeübt werden. Auf diese Weise können alle Pleuel der Hubkolbenmaschine gleichzeitig zwischen den beiden Längenstufen umgeschaltet werden. An advantageous solution provides that the adjusting device has a working space and the connecting rod has an oil opening through which oil can enter into the working space of the adjusting device, so that the pressure pulse can be exerted on the adjusting device through the oil opening. As a result, the pressure pulse can be exerted on the adjusting device by an increase in pressure in the oil of the reciprocating engine. In this way, all connecting rods of the reciprocating engine can be switched simultaneously between the two length stages.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Ölöffnung am ersten Pleuellager ausgebildet ist. Das erste Pleuellager wird üblicherweise über die Kurbelwelle mit Öl versorgt, daher kann über das erste Pleuellager die Stelleinrichtung mit Öl versorgt und somit über den Öldruck gesteuert werden.A further advantageous solution provides that the oil opening is formed on the first connecting rod bearing. The first connecting rod bearing is usually supplied via the crankshaft with oil, therefore, can be supplied via the first connecting rod bearing, the actuator with oil and thus controlled by the oil pressure.

Eine weitere besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Arbeitsraum der Stelleinrichtung im ersten Teilschaft und an einer Innenwand des Arbeitsraums eine Führungsstruktur gebildet ist. Zusätzlich weist die Führungsstruktur Führungsstrukturrampenelemente auf, wobei die Stelleinrichtung ein Kolbenelement aufweist, dass das Kolbenelement axial verschiebbar, aber drehfest im Arbeitsraum geführt ist. Das Kolbenelement weist mindestens ein Kolbenrampenelement auf, wobei die Stelleinrichtung ein Aktuatorelement aufweist, das axial verschiebbar in dem Arbeitsraum geführt ist, und wobei das Aktuatorelement mindestens ein Aktuatorrampenelement aufweist, welches mit dem mindestens einen Kolbenrampenelement und/oder mit dem Führungsstrukturrampenelement zusammenwirkt. Auf diese Weise können das Kolbenelement, das Aktuatorelement und die Führungsstruktur zusammenwirken und somit zwischen zwei Stellungen hin und her schalten. Dabei wird das Kolbenelement durch den Druckpuls angehoben. Das Aktuatorelement wird durch das Kolbenelement ebenfalls angehoben und über die Rampenelemente verdreht. Durch die Drehung um jeweils einen bestimmten Winkel, wechselt das Aktuatorelement zwischen einer Stellung, in der es axial durch die Führungsstruktur abgestützt ist und einer Stellung, in der es nicht durch die Führungsstruktur axial abgestützt ist. Somit kann das Aktuatorelement zwischen zwei axialen Positionen umgeschaltet werden.Another particularly advantageous solution provides that the working space of the adjusting device in the first sub-shaft and on an inner wall of the working space is formed a guide structure. In addition, the guide structure on Führungsstrukturrampenelemente, wherein the adjusting device comprises a piston member, that the piston member is axially displaceable, but rotatably guided in the working space. The piston element has at least one piston ramp element, wherein the adjusting device has an actuator element, which is axially displaceably guided in the working space, and wherein the actuator element has at least one actuator ramp element, which cooperates with the at least one piston ramp element and / or with the guide structure ramp element. In this way, the piston element, the actuator element and the guide structure can interact and thus switch between two positions back and forth. In this case, the piston element is lifted by the pressure pulse. The actuator element is also lifted by the piston element and rotated over the ramp elements. By rotating by a certain angle, the actuator element alternates between a position in which it is axially supported by the guide structure and a position in which it is not axially supported by the guide structure. Thus, the actuator element can be switched between two axial positions.

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beziehen sich die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangsrichtung“ auf die Pleuelachse.In the specification and the appended claims, the terms "axial", "radial" and "circumferential direction" refer to the connecting rod axis.

Entsprechend sieht eine günstige Variante vor, dass eine Lage des Aktuatorelements in der ersten Stellung der Stelleinrichtung relativ zu einer Lage des Aktuatorelements in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung um die Pleuelachse verdreht und axial verschoben ist. Die Verdrehung dient dazu zwischen den beiden Stellungen umzuschalten. Die axiale Verschiebung in den Stellungen kann ausgenutzt werden, um über das Aktuatorelement die Klemmeinrichtung zu steuern bzw. umzuschalten.Accordingly, a favorable variant provides that a position of the actuator element is rotated in the first position of the actuating device relative to a position of the actuator in the second position of the adjusting device about the connecting rod and axially displaced. The rotation serves to switch between the two positions. The axial displacement in the positions can be exploited in order to control or switch over the clamping device via the actuator element.

Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass während des Druckpulses das mindestens eine Kolbenrampenelement zumindest zweitweise an dem mindestens einen Aktuatorrampenelement anliegt und dabei das Aktuatorrampenelement axial nach oben schiebt. Dadurch, dass das Kolbenrampenelement und das Aktuatorrampenelement zumindest zeitweise aneinander anliegen, wird ein Drehmoment auf das Aktuatorrampenelement ausgeübt, so dass nachdem das Aktuatorelement eine bestimmte Höhe überschritten hat, durch Rotation ausweichen kann und somit die Stellung wechseln kann.A further favorable variant provides that, during the pressure pulse, the at least one piston ramp element bears at least in part on the at least one actuator ramp element, thereby pushing the actuator ramp element axially upwards. Characterized in that the piston ramp element and the actuator ramp element at least temporarily abut each other, a torque is exerted on the actuator ramp element, so that after the actuator has exceeded a certain height, can escape by rotation and thus can change position.

Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Führungsstruktur axiale Nuten und Stege aufweist, die an der Innenwand des Arbeitsraums in Umfangsrichtung abwechselnd ausgebildet sind, dass an einem dem zweiten Teilschaft zugewandten Ende der Stege die Führungsstrukturrampenelemente ausgebildet sind und dass die axialen Nuten der Führungsstruktur tiefe Nuten und flache Nuten umfassen, die unterschiedliche radiale Tiefen aufweisen. Die in Richtung des zweiten Teilschafts ausgebildeten Führungsstrukturrampenelemente bewirken zum einen eine Drehung der Aktuatorelemente und zum anderen eine axiale Abstützung der Aktuatorelemente. Die axial tiefen Nuten dienen dazu, Nasen des Aktuatorelements aufzunehmen und somit eine axiale Bewegung des Aktuatorelements zuzulassen. Die axial flachen Nuten blockieren allerdings die Nasen des Aktuatorelements, so dass dabei eine axiale Abstützung des Aktuatorelements an der Führungsstruktur erzielt werden kann.An advantageous possibility provides that the guide structure has axial grooves and webs which are formed alternately on the inner wall of the working space in the circumferential direction, that at a second part of the shaft end facing the webs Führungsstrukturrampenelemente are formed and that the axial grooves of the guide structure deep grooves and shallow grooves having different radial depths. The guide structure ramp elements formed in the direction of the second sub-section effect, on the one hand, a rotation of the actuator elements and, on the other hand, an axial support of the actuator elements. The axially deep grooves serve to receive lugs of the actuator and thus allow an axial movement of the actuator. However, the axially shallow grooves block the lugs of the actuator, so that thereby an axial support of the actuator can be achieved on the guide structure.

Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Kolbenelement einen Boden aufweist, der zumindest zwei, vorzugsweise sechs, radial nach außen gerichtete Nasen aufweist, die in axiale Nuten der Führungsstruktur eingreifen. Die Nasen des Kolbenelements weisen eine geringe radiale Ausdehnung auf, so dass sie sowohl in die tiefen Nuten als auch in die flachen Nuten eingreifen können. Dadurch kann sich das Kolbenelement in der Führungsstruktur axial bewegen, allerdings ist eine Rotation des Kolbenelements um die Pleuelachse blockiert. Dadurch kann das Kolbenelement das Aktuatorelement sowohl axial als auch in der Drehrichtung antreiben.A particularly advantageous possibility provides that the piston element has a bottom which has at least two, preferably six, radially outwardly directed lugs which engage in axial grooves of the guide structure. The noses of the piston member have a small radial extent, so that they can engage in both the deep grooves and in the shallow grooves. As a result, the piston element in the guide structure can move axially, but a rotation of the piston element is blocked to the connecting rod. As a result, the piston element can drive the actuator element both axially and in the direction of rotation.

Eine weitere besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Aktuatorelement einen Führungsabschnitt mit mehreren, vorzugsweise drei, nach außen gerichteten Nasen aufweist, die in die tieferen Nuten der Führungsstruktur in der Wand des Arbeitsraum eingreifen können, aber nicht in die flacheren Nuten der Führungsstruktur. Dadurch wird das Aktuatorelement je nach rotatorischer Position axial abgestützt, nämlich dann, wenn die Nasen über den flacheren Nuten liegen. Wenn die Nasen über den tieferen Nuten liegen und somit die Nasen sich entlang der Nuten bewegen können, kann sich das Aktuatorelement axial bewegen.Another particularly advantageous possibility provides that the actuator element has a guide section with a plurality, preferably three, outwardly directed lugs, which can engage in the deeper grooves of the guide structure in the wall of the working space, but not in the shallower grooves of the guide structure. This will the actuator element depending on the rotational position axially supported, namely, when the lugs are over the shallower grooves. If the lugs are over the deeper grooves and thus the lugs can move along the grooves, the actuator element can move axially.

Eine günstige Lösung sieht vor, dass an den Nasen des Aktuatorelements weitere Aktuatorrampenelemente angeordnet sind, die mit den Führungsstrukturrampenelementen zusammenwirken. Solange die Nasen in den tiefen Nuten der Führungsstruktur liegen, kann sich das Aktuatorelement nicht drehen. Wird das Aktuatorelement nun durch das Kolbenelement angehoben erreicht das Aktuatorelement irgendwann den Punkt, an dem die Nasen des Aktuatorelements aus den Nuten austreten. Daraufhin dreht sich das Aktuatorelement, so dass die Aktuatorrampenelemente an den Nasen entlang der Führungsstrukturrampenelemente der Führungsstruktur gleiten, bis sie an einen Absatz stoßen, der zu den flacheren Nuten der Führungsstruktur gehört. Dann liegen die Nasen des Aktuatorelements über den flacheren Nuten, in welche die Nasen nicht eintauchen können. Somit kann das Aktuatorelement axial abgestützt werden. Wenn nun das Kolbenelemente erneut das Aktuatorelement anhebt, kann das Aktuatorelement den Absatz der flacheren Nuten ebenfalls überwinden und somit erneut entlang der Führungsstrukturrampenelemente entlang rutschen, bis die Nasen des Aktuatorelements in die tieferen Nuten eintauchen können.A favorable solution provides that further actuator ramp elements are arranged on the lugs of the actuator, which cooperate with the Führungsstrukturrampenelementen. As long as the lugs are in the deep grooves of the guide structure, the actuator element can not rotate. If the actuator element is now lifted by the piston element, the actuator element sometime reaches the point at which the lugs of the actuator element emerge from the grooves. Thereafter, the actuator element rotates such that the actuator ramp elements slide against the lugs along the guide structure ramp elements of the guide structure until they abut a shoulder associated with the shallower grooves of the guide structure. Then the lugs of the actuator are on the shallower grooves, in which the noses can not dip. Thus, the actuator element can be axially supported. Now, if the piston member again raises the actuator element, the actuator element can also overcome the shoulder of the shallower grooves and thus again slide along the guide structure ramp elements until the lugs of the actuator element can dip into the deeper grooves.

Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass das Aktuatorelement einen Zapfen aufweist, der zu dem zweiten Teilschaft hin ausgerichtet ist und der in einen Klemmschieber der Klemmeinrichtung eingreift und relativ zu diesem drehbar ist. Dadurch kann das Aktuatorelement den Klemmschieber in axialer Richtung verstellen und somit die Klemmeinrichtung umschalten. Die relative Drehbarkeit zu dem Klemmschieber ist notwendig, damit das Aktuatorelement zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung umgeschaltet werden kann.An advantageous variant provides that the actuator element has a pin which is aligned towards the second part of the shaft and which engages in a clamping slide of the clamping device and is rotatable relative thereto. As a result, the actuator element can adjust the clamping slide in the axial direction and thus switch over the clamping device. The relative rotation to the clamping slide is necessary so that the actuator element can be switched between the first position and the second position.

Eine weitere vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Klemmeinrichtung eine Klemmbohrung in dem ersten Teilschaft und eine Hülse an dem zweiten Teilschaft aufweist, die in der Klemmbohrung des ersten Teilschafts angeordnet ist, oder dass die Klemmeinrichtung eine Klemmbohrung in dem zweiten Teilschaft und eine Hülse am ersten Teilschaft aufweist, die in der Klemmbohrung des zweiten Teilschafts angeordnet ist. Auf jeden Fall sind somit eine Klemmbohrung und eine Hülse gegeben, die jeweils an einem der Teilschäfte gehalten bzw. ausgebildet sind. Die Hülse und die Klemmbohrung können somit für die Klemmeinrichtung genutzt werden.A further advantageous variant provides that the clamping device has a clamping bore in the first sub-shaft and a sleeve on the second sub-shaft, which is arranged in the clamping bore of the first partial shaft, or in that the clamping device has a clamping bore in the second sub-shaft and a sleeve on the first Partial shaft which is arranged in the clamping bore of the second part of the shaft. In any case, thus a clamping bore and a sleeve are given, which are each held or formed on one of the partial shafts. The sleeve and the clamping bore can thus be used for the clamping device.

Eine zweckmäßige Möglichkeit sieht vor, dass die Klemmbohrung mindestens eine umlaufende Ringnut aufweist. Die umlaufende Ringnut kann dazu genutzt werden, um die Hülse gegenüber der Klemmbohrung zu blockieren. Vorzugsweise sind zwei Ringnuten ausgebildet, um in besonders günstiger Weise die beiden Längenstufen zu ermöglichen. Es versteht sich, dass auch mit einer einzelnen Ringnut beide Längenstufen eingestellt werden können, solange die Hülse entsprechend ausgebildet ist.A suitable possibility provides that the clamping bore has at least one circumferential annular groove. The circumferential annular groove can be used to block the sleeve relative to the clamping bore. Preferably, two annular grooves are formed to allow in a particularly favorable manner, the two length stages. It is understood that both length stages can be adjusted with a single annular groove, as long as the sleeve is designed accordingly.

Eine weitere zweckmäßige Möglichkeit sieht vor, dass die Hülse der Klemmeinrichtung mehrere Ausnehmungen für Sperrelemente aufweist, wobei die Ausnehmungen in zwei Gruppen angeordnet sind, die sich jeweils durch eine gemeinsame axiale Lage, bezogen auf die Klemmbohrung, auszeichnen, und wobei die beiden Gruppen auf unterschiedlichen axialen Höhen angeordnet sind. Die Ausnehmungen in der Hülse und die Ringnuten in der Klemmbohrung wirken zusammen mit Sperrelementen zu einer Fixierung der beiden Teilschäfte zueinander.A further expedient possibility provides that the sleeve of the clamping device has a plurality of recesses for locking elements, wherein the recesses are arranged in two groups, each characterized by a common axial position relative to the clamping bore, and wherein the two groups on different axial heights are arranged. The recesses in the sleeve and the annular grooves in the clamping bore act together with locking elements to fix the two partial shafts to each other.

Eine günstige Lösung sieht vor, das, wenn zwei Ringnuten vorgesehen sind, ein axialer Abstand zwischen den Ringnuten sich von einem axialen Abstand der beiden Gruppen von Ausnehmungen unterscheidet. In einem solchen Fall ist je eine Ringnut einer der beiden Gruppen zugeordnet. Durch die unterschiedlichen axialen Abstände können dennoch zwei unterschiedliche axiale Relativpositionen der beiden Teilschäfte zueinander erreicht werden.A favorable solution provides that, if two annular grooves are provided, an axial distance between the annular grooves is different from an axial distance of the two groups of recesses. In such a case, one annular groove is assigned to one of the two groups. Due to the different axial distances two different axial relative positions of the two partial shafts can still be achieved each other.

Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, dass die Klemmeinrichtung mehrere Sperrelemente aufweist, die in den Ausnehmungen der Hülse angeordnet sind und die eine radiale Ausdehnung aufweisen, die größer ist als eine Wandstärke der Hülse. Dadurch können die Sperrelemente sowohl in die Ausnehmungen der Hülse als auch in die Ringnuten in der Klemmbohrung eingreifen, wenn die Ausnehmungen und die Ringnut axial fluchtend zueinander liegen, und somit eine Verschiebung der Ringnuten und der Ausnehmungen in axialer Richtung zueinander verhindern. Dadurch können die Sperrelemente auch eine axiale Bewegung der beiden Teilschäfte des Pleuelschafts zueinander verhindern. Beispielsweise ist ein Durchmesser der Sperrelemente größer als die Wandstärke der Hülse. Die Sperrelemente können bspw. walzen- oder kugelförmig ausgebildet sein. Andere ähnliche Ausgestaltungen mit runder oder eckiger Form sind ebenfalls möglich.An expedient solution provides that the clamping device has a plurality of locking elements, which are arranged in the recesses of the sleeve and which have a radial extent which is greater than a wall thickness of the sleeve. This allows the locking elements engage both in the recesses of the sleeve and in the annular grooves in the clamping bore when the recesses and the annular groove are axially aligned with each other, and thus prevent a displacement of the annular grooves and the recesses in the axial direction to each other. As a result, the blocking elements can also prevent an axial movement of the two partial shafts of the connecting rod shaft relative to each other. For example, a diameter of the locking elements is greater than the wall thickness of the sleeve. The blocking elements can be designed, for example, in the form of a roller or a ball. Other similar configurations with round or angular shape are also possible.

Eine zweckmäßige Variante sieht vor, dass die Klemmeinrichtung einen Klemmschieber aufweist, der mindestens zwei Rampen für die Sperrelemente aufweist und der in der Hülse axial verschiebbar angeordnet ist. Durch die beiden Rampen kann der Klemmschieber sowohl die Sperrelemente in der ersten Gruppe der Ausnehmungen als auch die Sperrelemente in der zweiten Gruppe der Ausnehmungen blockieren, das heißt eine Bewegung der Sperrelemente radial nach innen blockieren. Dadurch kann mit Hilfe des Klemmschiebers die Sperrelemente in den Ringnuten gehalten werden, so dass die Längenpositionen fixiert werden können.A suitable variant provides that the clamping device has a clamping slide, which has at least two ramps for the locking elements and which is arranged axially displaceably in the sleeve. Through the two ramps of the clamping slide both the locking elements in the first group of recesses and the Block blocking elements in the second group of recesses, that is to block a movement of the locking elements radially inwardly. As a result, the locking elements can be held in the annular grooves with the aid of the clamping slide, so that the length positions can be fixed.

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass ein axialer Abstand der beiden Rampen kleiner ist als ein axialer Abstand der beiden Gruppen von Ausnehmungen in der Hülse der Klemmeinrichtung, oder dass ein axialer Abstand der beiden Rampen größer ist als ein axialer Abstand der beiden Gruppen von Ausnehmungen der Hülse der Klemmeinrichtung. Entscheidend ist, dass der axiale Abstand der beiden Rampen sich von dem axialen Abstand der beiden Gruppen der Ausnehmungen unterscheidet. Dadurch können die beiden Rampen axial betrachtet zwischen den beiden Gruppen von Ausnehmungen liegen oder außerhalb der beiden Gruppen von Ausnehmungen. Dadurch ist es möglich den Klemmschieber in eine Position zu bringen, in der die Sperrelemente in beiden Gruppen der Ausnehmungen radial nach innen aus den Ringnuten austreten können, so dass ein Lösen beider Längenpositionen gleichzeitig möglich ist.A favorable possibility provides that an axial distance of the two ramps is smaller than an axial distance of the two groups of recesses in the sleeve of the clamping device, or that an axial distance of the two ramps is greater than an axial distance of the two groups of recesses of Sleeve of the clamping device. It is crucial that the axial distance between the two ramps is different from the axial distance of the two groups of recesses. As a result, the two ramps can lie axially between the two groups of recesses or outside the two groups of recesses. This makes it possible to bring the clamping slide in a position in which the locking elements can escape radially inwardly from the annular grooves in both groups of recesses, so that a release of both length positions is simultaneously possible.

Eine zweckmäßige Variante sieht vor, dass die Klemmeinrichtung eine erste Klemmstellung, eine zweite Klemmstellung und eine Zwischenstellung aufweist, wobei in der ersten Klemmstellung die Sperrelemente in einer ersten der beiden Gruppen von Ausnehmungen durch den Klemmschieber nach außen gehalten werden, so dass diese Sperrelemente in eine solche Ringnut eingreifen, wobei in der zweiten Klemmstellung die Sperrelemente in einer zweiten der beiden Gruppen von Ausnehmungen durch den Klemmschieber nach außen gehalten werden, so dass diese Sperrelemente in eine solche Ringnut eingreifen, wobei in einer Zwischenstellung der Klemmschieber derart angeordnet ist, dass alle Sperrelemente sich aus den Ringnuten heraus bewegen können. Dadurch kann die Klemmeinrichtung sowohl die beiden Längenpositionen der Längenverstelleinrichtung fixieren als auch die Fixierung vollständig lösen, so dass die Längenverstelleinrichtung zwischen den beiden Längenpositionen hin und her wechseln kann.An expedient variant provides that the clamping device has a first clamping position, a second clamping position and an intermediate position, wherein in the first clamping position the locking elements are held in a first of the two groups of recesses by the clamping slide to the outside, so that these locking elements in a engaging such annular groove, wherein in the second clamping position, the locking elements are held in a second of the two groups of recesses by the clamping slide to the outside, so that these locking elements engage in such an annular groove, wherein in an intermediate position of the clamping slide is arranged such that all locking elements can move out of the ring grooves. As a result, the clamping device can fix both the length positions of the length adjustment device as well as completely release the fixation, so that the length adjustment device can switch back and forth between the two length positions.

Es versteht sich, dass die erste und die zweite Klemmstellung nur eingenommen werden können, wenn eine der Ringnuten mit einer der Gruppen von Ausnehmungen axial fluchtend liegt. Nur dann können die Sperrelemente sich radial nach außen in die Ringnuten hinein bewegen und somit dem Klemmschieber bzw. den Rampen des Klemmschiebers Platz machen, so dass dieser die entsprechende Klemmstellung einnehmen kann.It is understood that the first and the second clamping position can only be assumed if one of the annular grooves is axially aligned with one of the groups of recesses. Only then can the blocking elements move radially outwards into the annular grooves and thus make room for the clamping slide or the ramps of the clamping slide so that it can assume the corresponding clamping position.

Eine besonders zweckmäßige Möglichkeit sieht vor, dass die Stelleinrichtung ein Stellfederelement aufweist, das derart angeordnet ist, dass der Klemmschieber mit einer Federkraft des Stellfederelements in Richtung des Aktuatorelements beaufschlagt ist. Das Aktuatorelement ist derart ausgebildet, dass es nur eine Schubkraft in axialer Richtung auf den Klemmschieber ausüben kann. Durch das Stellfederelement kann somit der Klemmschieber trotzdem in die andere Richtung zurückgeschoben werden. Dadurch kann die Stelleinrichtung den Klemmschieber von der ersten Klemmstellung in die zweite Klemmstellung und auch wieder zurück bewegen.A particularly expedient possibility provides that the adjusting device has a spring-loaded element, which is arranged such that the clamping slide is acted upon by a spring force of the adjusting spring element in the direction of the actuator. The actuator element is designed such that it can exert only a thrust force in the axial direction of the clamping slide. By the adjusting spring element thus the clamping slide can still be pushed back in the other direction. As a result, the adjusting device can move the clamping slide from the first clamping position into the second clamping position and also back again.

Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, dass ein Ringfederelement in der Ringnut vorgesehen ist, dass die Sperrelemente aus der Ringnut drücken. Dadurch wird ein Lösen der Längenpositionen erleichtert, wenn der Klemmschieber aus einer der Klemmstellungen weggeschoben wird. Die Ringfederelemente drücken dann die Sperrelemente radial nach innen und lösen somit die Klemmeinrichtung.A particularly expedient solution provides that an annular spring element is provided in the annular groove, that press the locking elements out of the annular groove. As a result, a release of the length positions is facilitated when the clamping slide is pushed away from one of the clamping positions. The annular spring elements then press the locking elements radially inwards and thus release the clamping device.

Ferner die beruht die Erfindung auf dem allgemeinen Gedanken eine Hubkolbenmaschine mit variabler Kompression bereitzustellen. Erfindungsgemäß weist die Hubkolbenmaschine mindestens einen Zylinder und mindestens einen Kolben der sich in dem Zylinder bewegt und eine Kurbelwelle und mindestens ein Pleuel gemäß der vorstehenden Beschreibung auf, dass den Kolben mit der Kurbelwelle verbindet. Somit übertragen sich die Vorteile des Pleuels auf die Hubkolbenmaschine, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Further, the invention is based on the general idea of providing a reciprocating engine with variable compression. According to the invention, the reciprocating engine has at least one cylinder and at least one piston which moves in the cylinder and a crankshaft and at least one connecting rod as described above, which connects the piston to the crankshaft. Thus, the advantages of the connecting rod to the reciprocating engine, the extent of which reference is made to the above description.

Darüber hinaus beruht die Erfindung auf dem allgemeinen Gedanken ein Verfahren zum Umschalten zwischen zwei Kompressionsstufen einer Hubkolbenmaschine durchzuführen, bei dem zum Umschalten zwischen den Kompressionsstufen ein Druckpuls erzeugt wird, der ein Umschalten zwischen zwei Längenstufen von Pleuel der Hubkolbenmaschine bewirkt, und wobei in Phasen, in denen eine der Kompressionsstufen gehalten werden soll, der Druck auf einen beliebigen für den Betrieb der Hubkolbenmaschine günstigen Druck gebracht und/oder gehalten wird. Dadurch muss der Druck nicht über die ganze Verweildauer in einer der Kompressionsstufen erhöht bleiben. Eine kurze Erhöhung ist ausreichend. Daher können Störeffekte auf den Betrieb der Hubkolbenmaschine aufgrund des erhöhten Druckes minimiert werden.In addition, the invention is based on the general idea of a method for switching between two stages of compression of a reciprocating engine, in which for switching between the compression stages, a pressure pulse is generated, which causes a switching between two length stages of the connecting rod of the reciprocating engine, and wherein in phases, in where one of the compression stages is to be maintained, the pressure is brought to and / or maintained at any favorable pressure for the operation of the reciprocating engine. As a result, the pressure does not have to remain elevated over the entire residence time in one of the compression stages. A short increase is sufficient. Therefore, disturbing effects on the operation of the reciprocating engine due to the increased pressure can be minimized.

Eine weitere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Druckpuls durch eine zeitlich begrenzte Erhöhung des Öldruckes in einem Ölkreislauf der Hubkolbenmaschine erzeugt wird. Der Zeitpunkt für die Rücknahme der Druckerhöhung ist weitgehend irrelevant, solange der Umschaltvorgang bei allen Pleuel erreicht wird. In Hubkolbenmaschinen wird üblicherweise das Pleuellager, mit welchem das Pleuel an der Kurbelwelle gelagert ist, mit Öl aus dem Ölkreislauf der Hubkolbenmaschine versorgt. Daher kann das Öl zum Umschalten zwischen den Längenstufen genutzt werden. Daher ist die Erzeugung des Druckpulses mittels der Erhöhung des Öldruckes eine einfach umzusetzende Lösung, die nur geringe bauliche Veränderungen an den üblichen Pleuel erfordert.Another expedient solution provides that the pressure pulse is generated by a time-limited increase in the oil pressure in an oil circuit of the reciprocating engine. The time for the withdrawal of the pressure increase is largely irrelevant, as long as the switching is achieved at all connecting rods. In reciprocating engines is Usually the connecting rod bearing, with which the connecting rod is mounted on the crankshaft, supplied with oil from the oil circuit of the reciprocating engine. Therefore, the oil can be used to switch between the length stages. Therefore, the generation of the pressure pulse by means of increasing the oil pressure is an easy to implement solution that requires little structural changes to the usual connecting rod.

Eine zweckmäßige Variante sieht vor, dass der Druckpuls zumindest eine ausreichend steil ansteigende Druckflanke aufweist. Somit kann das Umschalten zwischen den Kompressionsstufen zeitlich sehr präzise eingeleitet werden. A suitable variant provides that the pressure pulse has at least one sufficiently steeply rising pressure flank. Thus, the switching between the compression stages can be initiated very precisely in time.

Eine weitere zweckmäßige Variante sieht vor, dass das Verfahren an einer Hubkolbenmaschine gemäß der verstehenden Beschreibung angewendet wird. Dadurch übertragen sich die Vorteile der Hubkolbenmaschine auf das Verfahren, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Another expedient variant provides that the method is applied to a reciprocating engine according to the description. As a result, the advantages of the reciprocating engine are transferred to the method, to the above description of which reference is made.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Pleuels,
2 eine perspektivische Ansicht in ein erstes Pleuellager des Pleuels aus 1,
3 eine Schnittdarstellung eines ersten Teilschafts des Pleuels aus 1,
4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Teilschaftes des Pleuels aus 1,
5 eine Draufsicht auf den ersten Teilschaft in axialer Richtung in eine Längsbohrung des ersten Teilschaftes,
6 eine Explosionsdarstellung von Komponenten, die in einem Hohlraum angeordnet sind, der zwischen dem ersten Teilschaft und dem zweiten Teilschaft gebildet ist,
7 bis 11 mehrere Prinzipskizzen zur Veranschaulichung des Mechanismus einer Stelleinrichtung des Pleuels, wobei die an sich kreisförmig angeordneten Elemente aufgewickelt zur besseren Darstellung dargestellt sind,
12 bis 17 mehrere Schnittdarstellungen durch das Pleuel zur Illustration des Umschaltens zwischen einer ersten Klemmstellung und einer zweiten Klemmstellung,
18 bis 20 mehrere Schnittdarstellungen durch das Pleuel zur Illustration des Übergangs von der zweiten Klemmstellung in die erste Klemmstellung, und
21 ein Diagramm in welchem ein möglicher Öldruckverlauf während zweier Druckpulse dargestellt ist.

Show, in each case schematically,

1 a perspective view of a connecting rod according to the invention,
2 a perspective view in a first connecting rod bearing of the connecting rod 1 .
3 a sectional view of a first part of the connecting rod from 1 .
4 a perspective view of a second sub-shaft of the connecting rod 1 .
5 a plan view of the first sub-shaft in the axial direction in a longitudinal bore of the first sub-shaft,
6 an exploded view of components which are arranged in a cavity which is formed between the first sub-shaft and the second sub-shaft,
7 to 11 several schematic diagrams for illustrating the mechanism of a setting device of the connecting rod, wherein the per se circularly arranged elements are shown wound up for better representation,
12 to 17 several sectional views through the connecting rod to illustrate the switching between a first clamping position and a second clamping position,
18 to 20 a plurality of sectional views through the connecting rod to illustrate the transition from the second clamping position to the first clamping position, and
21 a diagram in which a possible oil pressure variation during two pressure pulses is shown.

Ein in 1 dargestelltes Pleuel 10 wird für eine nicht näher dargestellte Hubkolbenmaschine 200 verwendet, um ein variables Kompressionsverhältnis zu erzielen. Das Pleuel 10 verbindet eine Kurbelwelle der Hubkolbenmaschine 200 mit einem Kolben der Hubkolbenmaschine 200. Zur Erzielung des variablen Kompressionsverhältnisses weist das Pleuel 10 eine Längenverstelleinrichtung 12 auf, mit zwei vordefinierten fixierbaren Längenstufen entlang einer Pleuelachse 19. Dazu weist das Pleuel 10 einen Pleuelschaft 14 auf, der in einen ersten Teilschaft 16 und einen getrennt dazu ausgebildeten zweiten Teilschaft 18 unterteilt ist. Am ersten Teilschaft 16 ist ein erstes Pleuellager 20 für die Kurbelwelle und am zweiten Teilschaft 18 ein zweites Pleuellager 22 für den Kolben der Hubkolbenmaschine 200 ausgebildet.An in 1 illustrated connecting rod 10 is for a reciprocating engine, not shown 200 used to achieve a variable compression ratio. The connecting rod 10 connects a crankshaft of the reciprocating engine 200 with a piston of the reciprocating engine 200 , To achieve the variable compression ratio, the connecting rod 10 a length adjustment 12 on, with two predefined fixable length stages along a connecting rod axis 19 , For this purpose, the connecting rod 10 a connecting rod shaft 14 on that in a first subdivision 16 and a separately trained second sub-division 18 is divided. At the first part 16 is a first connecting rod bearing 20 for the crankshaft and on the second part 18 a second connecting rod bearing 22 for the piston of the reciprocating engine 200 educated.

Die Längenverstelleinrichtung 12 weist eine Klemmeinrichtung 24 zum Fixieren der beiden Längenstufen auf. Ferner weist die Längenverstelleinrichtung 12 eine Stelleinrichtung 26 zum Betätigen der Klemmeinrichtung 24 auf (vgl. auch die 12 bis 20). Dadurch kann mittels der Stelleinrichtung 26 die Klemmeinrichtung 24 gesteuert werden, wodurch eingestellt werden kann, welcher der beiden Längenstufen der Längenverstelleinrichtung 12 fixiert werden soll. Durch das Umschalten zwischen den beiden Längenstufen kann das Kompressionsverhältnis der Hubkolbenmaschine 200 zwischen zwei Kompressionsstufen umgestellt werden.The length adjustment device 12 has a clamping device 24 for fixing the two length steps. Furthermore, the length adjustment device 12 an adjusting device 26 for actuating the clamping device 24 on (see also the 12 to 20 ). Thereby, by means of the adjusting device 26 the clamping device 24 be controlled, which can be adjusted, which of the two stages of the length adjustment 12 should be fixed. By switching between the two length stages, the compression ratio of the reciprocating engine 200 be changed between two compression levels.

Dadurch kann bspw. in einem Teillastbereich eine höhere Kompression genutzt werden, während in einem Mittel- oder Volllastbereich eine niedrigere Kompression genutzt werden kann, um Wirkungsgradverluste zu vermeiden.As a result, for example, a higher compression can be used in a partial load range, while a lower compression can be used in a medium or full load range in order to avoid efficiency losses.

Das Pleuel 10 weist eine Ölöffnung 28 an dem ersten Pleuellager 20 auf, durch die Öl in einen Arbeitsraum 30 der Stelleinrichtung 26 gelangen kann. Dadurch kann über den Öldruck die Stelleinrichtung 26 angetrieben werden. Die Stelleinrichtung 26 ist derart ausgebildet, dass sie durch einen einmaligen Druckpuls zwischen einer ersten Stellung 32 und einer zweiten Stellung 34 hin und zurück schaltbar ist. Das heißt bei einem Druckpuls wechselt die Stelleinrichtung 26 zwischen der ersten Stellung 32 und der zweiten Stellung 34 (vgl. die 7 bis 11). The connecting rod 10 has an oil hole 28 at the first connecting rod bearing 20 on, through the oil into a workroom 30 the adjusting device 26 can get. As a result, via the oil pressure, the actuator 26 are driven. The adjusting device 26 is configured such that by a single pressure pulse between a first position 32 and a second position 34 switchable back and forth. That is, at a pressure pulse changes the actuator 26 between the first position 32 and the second position 34 (see the 7 to 11 ).

Der erste Teilschaft 16 weist, wie bspw. in 3 dargestellt ist, eine Längsbohrung 36 auf, die in drei Abschnitte unterteilt ist. Der unterste Abschnitt, der am nächsten zum ersten Pleuellager 20 liegt, bildet den Arbeitsraum 30 der Stelleinrichtung 26. Der mittlere Abschnitt bildet eine Klemmbohrung 38 der Klemmeinrichtung 24, während der oberste Abschnitt einen Sicherungsabschnitt 40 bildet. Im Arbeitsraum 30 ist eine Führungsstruktur 42 ausgebildet. Die Führungsstruktur 42 ist an einer zylindrischen Innenwand des Arbeitsraums 30 ausgebildet. Die Führungsstruktur 42 umfasst Nuten 44 und Stege 46, die in einer Umfangsrichtung alternierend angeordnet sind. An den Stegen 46 sind Führungsstrukturrampenelemente 48 ausgebildet. Die Führungsstrukturrampenelemente 48 sind dabei an der dem zweiten Teilschaft 18 zugewandten Seite der Stege 46 ausgebildet (vgl. 7 bis 11).The first part 16 points, such as in 3 is shown, a longitudinal bore 36 which is divided into three sections. The lowest section closest to the first connecting rod bearing 20 lies, forms the working space 30 the adjusting device 26 , The middle section forms a clamping bore 38 the clamping device 24 while the top section has a securement section 40 forms. In the workroom 30 is a management structure 42 educated. The management structure 42 is on a cylindrical inner wall of the working space 30 educated. The management structure 42 includes grooves 44 and footbridges 46 which are alternately arranged in a circumferential direction. At the jetties 46 are guide structure ramp elements 48 educated. The guide structure ramp elements 48 are at the second division 18 facing side of the webs 46 trained (cf. 7 to 11 ).

Die Nuten 44 der Führungsstruktur 42 weisen zwei Sorten von Nuten 44 auf. Die erste Sorte sind flache Nuten 50 und die zweite Sorte sind tiefe Nuten 52. Die flachen Nuten 50 haben eine geringere radiale Tiefe als die tiefen Nuten 52. Die flachen Nuten 50 und tiefen Nuten 52 sind in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet.The grooves 44 the management structure 42 have two varieties of grooves 44 on. The first variety are shallow grooves 50 and the second variety are deep grooves 52 , The shallow grooves 50 have a smaller radial depth than the deep grooves 52 , The shallow grooves 50 and deep grooves 52 are arranged alternately in the circumferential direction.

Vorzugsweise weist die Führungsstruktur 42 sechs Stege 46 und sechs Nuten 44 auf. Von den Nuten 44 sind demnach drei flache Nuten 50 und drei tiefe Nuten 52 vorgesehen. Es versteht sich, dass jede andere gerade Anzahl von Stegen 46 und Nuten 44 ebenfalls möglich ist. Die Klemmbohrung 38 weist mindestens eine, vorzugsweise zwei Ringnuten 54 auf, die in einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind. In den Ringnuten 54 sind vorzugsweise Ringfederelemente 55 angeordnet.Preferably, the guide structure 42 six bridges 46 and six grooves 44 on. From the grooves 44 are therefore three shallow grooves 50 and three deep grooves 52 intended. It is understood that every other even number of bars 46 and grooves 44 is also possible. The clamping hole 38 has at least one, preferably two annular grooves 54 on, which are arranged at an axial distance from each other. In the ring grooves 54 are preferably annular spring elements 55 arranged.

Der Sicherungsabschnitt 40 weist eine Sicherungsnut 56 auf, welche einen axialen Abschnitt 58 einen in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt 60 und einen weiteren axialen Abschnitt 62 aufweist. Der erste axiale Abschnitt 58, Sicherungsnut 56 erstreckt sich vom Anfang der Längsbohrung 36 axial in Richtung des ersten Pleuellagers 20 bis zu dem zweiten Abschnitt 60 der Sicherungsnut 56. Dieser erstreckt sich in der Umfangsrichtung bis zum dritten Abschnitt 62, der sich von dem zweiten Abschnitt 60 aus in axialer Richtung vom ersten Pleuellager hinweg erstreckt. Zusammen mit einem Sicherungspin 64, welcher an dem zweiten Teilschaft 18 angeordnet, ergibt sich somit eine Art Bajonettverschluss, der eine axiale Verschiebung zwischen dem ersten Teilschaft 16 und dem zweiten Teilschaft 18 ermöglicht aber ein auseinanderfallen der beiden Teilschäfte 16 und 18 verhindert.The security section 40 has a securing groove 56 on which an axial section 58 a circumferential portion 60 and another axial section 62 having. The first axial section 58 , Locking groove 56 extends from the beginning of the longitudinal bore 36 axially in the direction of the first connecting rod bearing 20 to the second section 60 the safety groove 56 , This extends in the circumferential direction to the third section 62 that is different from the second section 60 extends in the axial direction of the first connecting rod bearing away. Together with a safety pin 64 , which at the second part of the shaft 18 arranged, thus resulting in a kind of bayonet closure, the axial displacement between the first sub-shaft 16 and the second part 18 but allows a falling apart of the two subshafts 16 and 18 prevented.

Der zweite Teilschaft 18 weist, wie bspw. in 4 dargestellt ist, das zweite Pleuellager 22 auf. Ferner weist der zweite Teilschaft 18 einen Verbindungsabschnitt 66 auf, der sich zumindest teilweise in die Längsbohrung 36 des ersten Teilschafts 16 erstreckt. Der Sicherungspin 64 ist entsprechend an dem Verbindungsabschnitt 66 angeordnet.The second part 18 points, such as in 4 is shown, the second connecting rod bearing 22 on. Furthermore, the second division 18 a connection section 66 on, at least partially in the longitudinal bore 36 of the first part 16 extends. The safety pin 64 is corresponding to the connection section 66 arranged.

Der Verbindungsabschnitt 66 weist einen Hülsenabschnitt 68 auf, welcher eine Hülse 70 trägt oder als solche ausgebildet ist. In der Hülse 70 sind Ausnehmungen 72 angeordnet. Diese weisen vorzugsweise einen länglichen in Umfangsrichtung gerichteten Querschnitt auf. Die Ausnehmungen 72 sind dabei in zwei Gruppen, nämlich einer ersten Gruppe 74 und einer zweiten Gruppe 76, angeordnet. Die beiden Gruppen 74, 76 unterscheiden sich durch die axiale Lage der Ausnehmungen 72. Die Ausnehmungen 72 der ersten Gruppe 74 liegen auf näher an dem ersten Teilschaft 16 als die Ausnehmungen 72 der zweiten Gruppe 76.The connecting section 66 has a sleeve section 68 on which a sleeve 70 carries or is designed as such. In the sleeve 70 are recesses 72 arranged. These preferably have an elongate, circumferentially directed cross-section. The recesses 72 are in two groups, namely a first group 74 and a second group 76 arranged. The two groups 74 . 76 differ by the axial position of the recesses 72 , The recesses 72 the first group 74 are closer to the first part 16 as the recesses 72 the second group 76 ,

In den Ausnehmungen 72 sind Sperrelemente 78 angeordnet, welche eine radiale Ausdehnung aufweisen, die größer ist als eine Wandstärke der Hülse 70. Dadurch müssen die Sperrelemente 78 entweder radial nach innen, radial nach außen oder radial nach innen und radial nach außen über die Wand der Hülse 70 überstehen.In the recesses 72 are blocking elements 78 arranged, which have a radial extent which is greater than a wall thickness of the sleeve 70 , This requires the locking elements 78 either radially inward, radially outward or radially inward and radially outward over the wall of the sleeve 70 survive.

Die Klemmeinrichtung 24 weist einen Klemmschieber 88 auf, der einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper besitzt, welcher eine ringförmig umlaufende Schulter aufweist, die etwa in axialer Richtung mittig im Klemmschieber angeordnet ist. An der Schulter 110 ist beidseitig jeweils eine Rampe 112 für die Sperrelemente 78 ausgebildet. Ein axialer Abstand der beiden Rampen 112 zueinander ist kleiner als der axiale Abstand der Ausnehmungen 72 in der Hülse 70.The clamping device 24 has a clamping slide 88 on, which has a substantially cylindrical base body which has an annular peripheral shoulder, which is arranged approximately in the axial direction in the center of the clamping slide. At the shoulder 110 is a ramp on both sides 112 for the blocking elements 78 educated. An axial distance between the two ramps 112 each other is smaller than the axial distance of the recesses 72 in the sleeve 70 ,

Die Stelleinrichtung 26 weist ein Kolbenelement 80, ein Abstandsfederelement 82, ein Aktuatorelement 84 und ein Sicherungsfederelement 86 auf. Das Kolbenelement 80, das Abstandsfederelement 82, das Aktuatorelement 84 und das Sicherungsfederelement 86 sind in dieser Reihenfolge in der Längsbohrung 36 des ersten Teilschafts 16 angeordnet, wobei zwischen dem Aktuatorelement 84 und dem Sicherungsfederelement 86 ein Klemmschieber 88 der Klemmeinrichtung 24 angeordnet ist. Diese, beispielhaft in 6 als Explosionszeichnung dargestellte Anordnung, ist in einem Hohlraum innerhalb der Hülse 70 innerhalb der Längsbohrung 36 angeordnet.The adjusting device 26 has a piston element 80 a spacer spring element 82 , an actuator element 84 and a safety spring element 86 on. The piston element 80 , the spacer spring element 82 , the actuator element 84 and the safety spring element 86 are in this order in the longitudinal bore 36 of the first part 16 arranged, wherein between the actuator element 84 and the safety spring element 86 a clamping slide 88 the clamping device 24 is arranged. This, exemplary in 6 shown as an exploded view, is in a cavity within the sleeve 70 within the longitudinal bore 36 arranged.

Das Kolbenelement 80 weist einen Boden 90 auf. An dem Boden 90 sind mehrere, bspw. sechs, Nasen 92 ausgebildet. Ferner sind an dem Boden 90 mehrere ringförmig angeordnete Kolbenrampenelemente 94 angeordnet, die durch mehrere aneinander geordnete Zähne 96 gebildet sind. Die Nasen 92 weisen an ihrer Außenseite eine zylinderabschnittsförmige Außenfläche 98 auf.The piston element 80 has a floor 90 on. At the bottom 90 are several, for example, six, noses 92 educated. Further, at the bottom 90 a plurality of annularly arranged piston ramp elements 94 arranged by several juxtaposed teeth 96 are formed. The noses 92 have on their outer side a cylindrical portion-shaped outer surface 98 on.

Das Kolbenelement 80 ist axial verschiebbar durch die Führungsstruktur 42 geführt. Die Rotation um die Pleuelachse 19 ist durch die Führungsstruktur 42 gesperrt. Wenn das Kolbenelement 80 in dem Arbeitsraum 30 angeordnet ist, liegen die Nasen 92 des Kolbenelements 80 in den Nuten 44 der Führungsstruktur 42. Dadurch ist die Rotation um die Pleuelachse 19 gesperrt. Jedoch ist die axiale Verschiebbarkeit gegeben. Die Zähne 96 der Kolbenrampenelemente 94 sind von dem ersten Pleuellager 20 weg und zu dem Aktuatorelement 84 hin ausgerichtet.The piston element 80 is axially displaceable by the guide structure 42 guided. The rotation around the connecting rod axis 19 is through the leadership structure 42 blocked. When the piston element 80 in the workroom 30 is arranged, lie the noses 92 of the piston element 80 in the grooves 44 the management structure 42 , This is the rotation around the connecting rod 19 blocked. However, the axial displacement is given. The teeth 96 the piston ramp elements 94 are from the first connecting rod bearing 20 away and to the actuator element 84 aligned.

Das Aktuatorelement 84 ist in axialer Richtung durch die Führungsstruktur 42 geführt. Die Rotation um die Pleuelachse 19 ist zumindest teilweise blockiert. Das Aktuatorelement 84 weist einen Führungsabschnitt 100 auf, an welchem erste Aktuatorrampenelemente 102 ausgebildet sind, die komplementär zu den Kolbenrampenelementen 94 ausgebildet sind. Entsprechend sind die ersten Aktuatorrampenelement 102 zu dem Kolbenelement 80 hin ausgerichtet. Ferner sind an dem Führungsabschnitt 100 mehrere, bspw. drei Nasen 104 ausgebildet, die jeweils ein weiteres Aktuatorrampenelement 106 aufweisen, die komplementär zu den Führungsstrukturrampenelementen 48 der Führungsstruktur 42 ausgebildet sind.The actuator element 84 is in the axial direction through the guide structure 42 guided. The rotation around the connecting rod axis 19 is at least partially blocked. The actuator element 84 has a guide section 100 on which first actuator ramp elements 102 are formed, which are complementary to the piston ramp elements 94 are formed. Accordingly, the first actuator ramp element 102 to the piston element 80 aligned. Further, on the guide portion 100 several, for example, three noses 104 formed, each having a further actuator ramp element 106 which are complementary to the guide structure ramp elements 48 the management structure 42 are formed.

Wenn das Aktuatorelement 84 in dem Arbeitsraum 30 angeordnet ist, greifen in einer ersten Stellung 32 der Stelleinrichtung 26 die Nasen 104 in die tiefen Nuten 52 der Führungsstruktur 42 ein, so dass das Aktuatorelement 84 axial verschiebbar und rotatorisch gesperrt ist. In der zweiten Stellung 34 der Stelleinrichtung 26 liegen die Nasen 104 auf den Führungsstrukturrampenelementen 48 auf, insbesondere oberhalb der flachen Nuten 50. Die Nasen 104 weisen eine radiale Ausdehnung auf, die tiefer ist als die Tiefe der flachen Nuten 50, so dass das Aktuatorelement 84 in der zweiten Stellung 34 nicht axial in die Führungsstruktur 42 eintauchen kann. Dadurch ist das Aktuatorelement 84 in der ersten Stellung 32 und der zweiten Stellung 34 auf unterschiedlichen axialen Höhen gehalten, so dass das Aktuatorelement 84 eine axiale Verschiebung des Klemmschiebers 88 bewirken kann.When the actuator element 84 in the workroom 30 is arranged, grab in a first position 32 the adjusting device 26 the noses 104 into the deep grooves 52 the management structure 42 a, so that the actuator element 84 axially displaceable and rotationally locked. In the second position 34 the adjusting device 26 are the noses 104 on the guide structure ramp elements 48 on, in particular above the shallow grooves 50 , The noses 104 have a radial extent that is deeper than the depth of the shallow grooves 50 so that the actuator element 84 in the second position 34 not axially in the management structure 42 can dive. This is the actuator element 84 in the first position 32 and the second position 34 held at different axial heights, so that the actuator element 84 an axial displacement of the clamping slide 88 can cause.

In den 7 bis 11 ist beispielhaft die Arbeitsweise der Stelleinrichtung 26 dargestellt, wobei die Führungsstruktur 42 abgewickelt mit Blickrichtung von innen dargestellt ist, so dass eine anschaulichere Darstellung möglich ist.In the 7 to 11 is an example of the operation of the actuator 26 shown, the management structure 42 unwound with a viewing direction from the inside is shown, so that a more vivid representation is possible.

Bei der in 7 dargestellten ersten Stellung 32 liegen die Nasen 104 des Aktuatorelements 84 innerhalb der tiefen Nuten 52 der Führungsstruktur.At the in 7 shown first position 32 are the noses 104 of the actuator element 84 inside the deep grooves 52 the management structure.

In 8 ist ein erster Teilschritt beim Übergang von der ersten Stellung 32 zur zweiten Stellung 34 dargestellt. Ein Druckpuls im Arbeitsraum 30 bewirkt, dass das Kolbenelement 80 angehoben wird. Dadurch wird das Aktuatorelement 84 durch das Kolbenelement 80 angehoben. Die Nasen 104 treten aus den tiefen Nuten 52 aus. Dadurch ist die Rotationssperrwirkung der Führungsstruktur 42 aufgehoben. Entsprechend wird sich das Aktuatorelement 84 auch angetrieben durch die Kolbenrampenelemente 94 wegdrehen. Dadurch gleiten die Nasen 104, insbesondere die zweiten Aktuatorrampenelemente 106 entlang der Führungsstrukturrampenelemente 48 ab und stoppen erst bei der in 9 dargestellten zweiten Stellung 34. Dadurch, dass die Nasen 104 eine radiale Ausdehnung aufweisen, die tiefer ist als die flachen Nuten 50, stützt sich das Aktuatorelement 84 im Bereich der flachen Nuten 50 auf den Führungsstrukturrampenelementen 48 ab.In 8th is a first step in the transition from the first position 32 to the second position 34 shown. A pressure pulse in the workspace 30 causes the piston element 80 is raised. This will be the actuator element 84 through the piston element 80 raised. The noses 104 come out of the deep grooves 52 out. As a result, the rotation blocking effect of the guide structure 42 canceled. Accordingly, the actuator will 84 also driven by the piston ramp elements 94 turn away. As a result, the noses slide 104 , in particular the second actuator ramp elements 106 along the guide structure ramp elements 48 off and stop only at the in 9 illustrated second position 34 , Because of the noses 104 have a radial extent that is deeper than the shallow grooves 50 , the actuator element is supported 84 in the area of shallow grooves 50 on the guide structure ramp elements 48 from.

Durch einen weiteren Druckpuls kann der Übergang von der zweiten Stellung 34 in die erste Stellung initiiert werden. Dies ist bspw. in 10 dargestellt. Das Aktuatorelement 84 wird wiederum durch das Kolbenelement 80 angehoben, so dass es in axialer Richtung an den Führungsstrukturrampenelementen 48 vorbeigleitet, wodurch die Rotationssperrwirkung der Führungsstruktur 42 aufgehoben wird und das Aktuatorelement 84 sich seitlich wegdrehen kann. Dadurch gleiten die Nasen 104, insbesondere die zweiten Aktuatorrampenelemente 106 an den Führungsstrukturrampenelementen 48 ab, bis sie in die tiefen Nuten 52 erreichen und in diese hineingleiten können. Dadurch ist der Übergang zu der ersten Stellung 32 der Stelleinrichtung 26 gegeben.By a further pressure pulse, the transition from the second position 34 be initiated in the first position. This is, for example, in 10 shown. The actuator element 84 is in turn by the piston element 80 raised so that it is in the axial direction on the Führungsstrukturrampenelementen 48 passed by, whereby the rotation blocking effect of the guide structure 42 is canceled and the actuator element 84 can turn sideways. As a result, the noses slide 104 , in particular the second actuator ramp elements 106 at the guide structure ramp elements 48 off until they get into the deep grooves 52 reach and slide into it. This is the transition to the first position 32 the adjusting device 26 given.

Die Funktionsweise der Klemmeinrichtung 24 und damit das Umschalten zwischen den beiden Längenstufen der Längenverstelleinrichtung 12 ist in den 12 bis 20 beispielhaft dargestellt.The operation of the clamping device 24 and thus the switching between the two length stages of the length adjustment 12 is in the 12 to 20 exemplified.

In 12 ist eine erste Klemmstellung 108 der Klemmeinrichtung 24 dargestellt. Bei der ersten Klemmstellung 108 befindet sich das Pleuel 10 in der kürzeren der beiden Längenstufen. Bei der in 12 beispielhaft dargestellten ersten Klemmstellung 108 liegt der Klemmschieber 88 in axialer Richtung nahe bei dem ersten Pleuellager 20, so dass die Schulter 110 die Sperrelemente 78 der ersten Gruppe 74 von Ausnehmungen 72 radial nach außen in die dazugehörige Ringnut 54 drückt. Durch die Lage der Sperrelemente 78, welche sowohl in der Ringnut 54 als auch in den Ausnehmungen 72 liegen, kann sich somit die Hülse 70 nicht relativ zu der Längsbohrung 36 in axialer Richtung bewegen, so dass auch der erste Teilschaft 16 und der zweite Teilschaft 18 in axialer Richtung zueinander fixiert sind.In 12 is a first clamping position 108 the clamping device 24 shown. At the first clamping position 108 is the connecting rod 10 in the shorter of the two length stages. At the in 12 exemplified first clamping position 108 is the clamping slide 88 close in the axial direction at the first connecting rod bearing 20 so that the shoulder 110 the blocking elements 78 the first group 74 of recesses 72 radially outward into the associated annular groove 54 suppressed. Due to the position of the blocking elements 78 , which both in the annular groove 54 as well as in the recesses 72 can lie, thus the sleeve 70 not relative to the longitudinal bore 36 move in the axial direction, so that the first part of the shaft 16 and the second part 18 are fixed to each other in the axial direction.

Soll das Pleuel 10 verlängert werden, wird zunächst mit Hilfe der Stelleinrichtung 26 die Klemmeinrichtung 24 in eine Zwischenstellung 114 gebracht. Um von der ersten Klemmstellung 108 in die Zwischenstellung 114 zu gelangen wird der Klemmschieber 88 durch das Aktuatorelement 84 in axialer Richtung vom ersten Pleuellager 20 weg angehoben. Das Aktuatorelement 84 wiederum wird durch das Kolbenelement 80 angetrieben, das seinerseits durch einen Druckpuls im Öl angetrieben wird. Der Druckpuls kann durch die Ölöffnung 28 in den Arbeitsraum 30 gelangen.Should the connecting rod 10 be extended, first with the help of the adjusting device 26 the clamping device 24 in an intermediate position 114 brought. To move from the first clamping position 108 in the intermediate position 114 to get to the clamping slide 88 through the actuator element 84 in the axial direction from the first connecting rod bearing 20 raised away. The actuator element 84 turn is by the piston element 80 driven, which in turn is driven by a pressure pulse in the oil. The pressure pulse can pass through the oil hole 28 in the workroom 30 reach.

In der Zwischenstellung 114 der Klemmeinrichtung 24, wie sie bspw. in den 13 und 14 dargestellt ist, liegt der Klemmschieber 88 derart in der Hülse 70, dass die Schulter 110 mittig zwischen der ersten Gruppe 74 und der zweiten Gruppe 76 der Ausnehmungen 72 liegt. Dadurch können sich die Sperrelemente 78 die in beiden Gruppen 74, 76 der Ausnehmungen 72 angeordnet sind radial nach innen bewegen und somit die Ringnuten 54 verlassen. Vorzugsweise werden die Sperrelemente 78 durch die Ringfederelemente 55 aus den Ringnuten 54 gedrückt. Dadurch ist die Sperrwirkung der Klemmeinrichtung 24 gelöst. Der erste Teilschaft 16 und der zweite Teilschaft 18 können sich somit in axialer Richtung zueinander bewegen.In the intermediate position 114 the clamping device 24 , as in the example 13 and 14 is shown, the clamping slide is located 88 such in the sleeve 70 that the shoulder 110 in the middle between the first group 74 and the second group 76 the recesses 72 lies. This allows the locking elements 78 the in both groups 74 . 76 the recesses 72 are arranged to move radially inward and thus the annular grooves 54 leave. Preferably, the locking elements 78 through the annular spring elements 55 from the ring grooves 54 pressed. As a result, the blocking effect of the clamping device 24 solved. The first part 16 and the second part 18 can thus move in the axial direction to each other.

In der Zwischenstellung 114 kann sich aufgrund von Fliehkräften am oberen Totpunkt der zweite Teilschaft 18 etwas aus der Längsbohrung 36 herausziehen, wodurch das Pleuel 10 verlängert wird. Bei Erreichen der zweiten fixierbaren Längenstufe, wie sie bspw. in den 14 und 15 dargestellt ist, können nun die Sperrelemente 78 der zweiten Gruppe 76 der Ausnehmungen 72 in die obere Ringnut 54 eintreten. Dadurch kann der Klemmschieber 88 von der Zwischenstellung 114 aus in eine zweite Klemmstellung 116 verschoben werden. Dies erfolgt wiederum durch das Aktuatorelement, das wiederum angetrieben durch das Kolbenelement 80 aufgrund des Druckpulses nach oben geschoben wird. Beim Übergang von der Zwischenstellung 114 in die zweite Klemmstellung 116 drückt der Klemmschieber 88 mit einer seiner Rampen 112 die Sperrelemente 78 radial nach außen in die Ringnut 54. Dadurch ist die axiale Relativlage des ersten Teilschafts 16 zu dem zweiten Teilschaft 18 fixiert, wodurch die zweite längere Längenstufe der Längenverstelleinrichtung 12 fixiert ist.In the intermediate position 114 may be due to centrifugal forces at the top dead center of the second division 18 something from the longitudinal bore 36 pull out, making the connecting rod 10 is extended. Upon reaching the second fixable length stage, as for example. In the 14 and 15 is shown, now the locking elements 78 the second group 76 the recesses 72 in the upper ring groove 54 enter. As a result, the clamping slide 88 from the intermediate position 114 out in a second clamping position 116 be moved. This is again done by the actuator element, which in turn is driven by the piston element 80 is pushed upwards due to the pressure pulse. At the transition from the intermediate position 114 in the second clamping position 116 pushes the clamp 88 with one of his ramps 112 the blocking elements 78 radially outward into the annular groove 54 , As a result, the axial relative position of the first part of the shaft 16 to the second part 18 fixed, causing the second longer length of the length adjustment 12 is fixed.

Wenn nun, wie in den 16 und 17dargestellt ist, der Druckpuls beendet wird, kann sich das Kolbenelement 80 wieder absenken, das heißt in Richtung des ersten Pleuellagers 20 bewegen. Dadurch senkt sich auch das Aktuatorelement 84 ein Stückchen ab und dreht sich. Allerdings ist das Aktuatorelement 84 auf der Führungsstruktur 42 abgestützt. Dadurch stützt auch das Aktuatorelement 84 den Klemmschieber 88 in der zweiten Klemmstellung 116. Dadurch ist auch ohne Anliegen des Druckpulses der Klemmschieber 88 in der zweiten Klemmstellung 116 gesichert.If now, as in the 16 and 17dargestellt is, the pressure pulse is terminated, the piston element can 80 Lower again, that is in the direction of the first connecting rod bearing 20 move. This also reduces the actuator element 84 a bit off and turns. However, this is the actuator element 84 on the leadership structure 42 supported. This also supports the actuator element 84 the clamping slide 88 in the second clamping position 116 , As a result, even without concerns of the pressure pulse of the clamping slide 88 in the second clamping position 116 secured.

Der Übergang von der zweiten Klemmstellung 116 in die erste Klemmstellung 108 ist beispielhaft in den 17 bis 20 dargestellt. Zum Übergang wird erneut ein Druckpuls im Öl benötigt, welcher das Kolbenelement 80 anhebt und somit auch das Aktuatorelement 84 anhebt und somit die Stelleinrichtung 26 von der zweiten Stellung 43 in die erste Stellung 32 zurückführt. Dadurch wird der Klemmschieber 88 nicht mehr durch das Aktuatorelement 84 in der zweiten Klemmstellung 116 gehalten. Das Sicherungsfederelement 86 bewirkt nun, dass der Klemmschieber 88 zurück in die Zwischenstellung 114 geschoben wird, in welcher die Sperrelemente 78 freigegeben werden, so dass die Klemmwirkung der Klemmeinrichtung 24 aufgehoben ist. Durch die während der Arbeitszyklen der Hubkolbenmaschine 200 auftretenden Gaskräfte wird das Pleuel F10 wieder zusammen geschoben. Das heißt der zweite Teilschaft 18 gleitet weiter in die Längsbohrung 36 des ersten Teilschafts 16 ein, bis die Ausnehmungen 72 der ersten Gruppe 74 axial bündig zu den Ringnuten 54 liegen, so dass die Sperrelemente 78 in diese Ringnut 54 eintreten können. Wenn diese Position erreicht ist, wird der Klemmschieber 88 durch das Sicherungsfederelement 86 wieder in die erste Klemmstellung 108 verschoben. Dadurch ist die kürzere der beiden Längenstufen der Längenverstelleinrichtung 12 fixiert.The transition from the second clamping position 116 in the first clamping position 108 is exemplary in the 17 to 20 shown. For the transition, a pressure pulse in the oil is again required, which the piston element 80 raises and thus also the actuator element 84 raises and thus the adjusting device 26 from the second position 43 in the first position 32 returns. This will cause the clamp slide 88 no longer through the actuator element 84 in the second clamping position 116 held. The safety spring element 86 now causes the clamping slide 88 back to the intermediate position 114 is pushed, in which the locking elements 78 be released, so that the clamping action of the clamping device 24 is canceled. By during the working cycles of the reciprocating engine 200 occurring gas forces the connecting rod F10 is pushed back together. That means the second part 18 slides further into the longitudinal bore 36 of the first part 16 one, until the recesses 72 the first group 74 axially flush with the annular grooves 54 lie, leaving the locking elements 78 in this ring groove 54 can enter. When this position is reached, the clamping slide 88 by the safety spring element 86 again in the first clamping position 108 postponed. As a result, the shorter of the two length stages of the length adjustment 12 fixed.

Durch den Druckpuls im Öl kann zwischen den beiden Längenstufen der Längenverstelleinrichtung 12 umgeschaltet werden. Es ist also nur ein kurzer zeitlich begrenzter Druckanstieg notwendig, um zwischen den Längenstufen und damit zwischen den beiden Kompressionsverhältnissen umzuschalten. Das heißt auch, dass in den Phasen, in denen eine der Längenstufen gehalten werden soll, der Öldruck normal sein kann.Due to the pressure pulse in the oil can between the two length stages of length adjustment 12 be switched. So it is only a short temporary pressure increase necessary to switch between the length stages and thus between the two compression ratios. This also means that in the phases in which one of the length stages is to be held, the oil pressure can be normal.

Ein Verlauf eines solchen Druckpuls 27 ist beispielhaft in 21 dargestellt. Dabei sind in 21 zwei auf einander folgende Druckpulse dargestellt. Jeder Druckpuls weist eine Druckflanke 29 auf, die durch einen ausreichend steilen Anstieg des Druckes des Öls der Hubkolbenmaschine 200 gekennzeichnet ist. Während des Druckpulses 27 wird der Druck zumindest so lange aufrechterhalten bis der gewünschte Schaltvorgang bei allen in der Hubkolbenmaschine 200 vorhandenen Pleuel 10 abgeschlossen ist. Danach ist der Verlauf des Öldruckes für nahezu irrelevant. Erst durch Anlegen eines weiteren Druckpulses können die Pleuel 10 der Hubkolbenmaschine 200 zurückgeschaltet werden.A course of such a pressure pulse 27 is exemplary in 21 shown. Here are in 21 two successive pressure pulses shown. Each pressure pulse has a pressure edge 29 due to a sufficiently steep increase in the pressure of the oil of the reciprocating engine 200 is marked. During the pressure pulse 27 the pressure will be maintained at least until the desired shift in all of the reciprocating engine 200 existing connecting rods 10 is completed. After that, the course of the oil pressure is almost irrelevant. Only by applying a further pressure pulse can the connecting rods 10 the reciprocating engine 200 be switched back.

Es versteht sich, dass eine einfache Umkehr bspw. der Anordnung der Hülse 70 und der Längsbohrung 36 möglich ist. Beispielsweise kann die Hülse 70 an dem ersten Teilschaft 16 und die Längsbohrung 36 am zweiten Teilschaft 18 ausgebildet sein. Entsprechend können auch die Rampen 112 des Klemmschiebers 88 durch eine ringförmig umlaufende Sicke in dem Klemmschieber 88 gebildet sein. Dabei greifen dann die Rampen 112 axial von außen gegen die Sperrelemente 78 an. Ferner ist es auch möglich mit einer einzigen Ringnut 54 auszukommen.It is understood that a simple reversal example. The arrangement of the sleeve 70 and the longitudinal bore 36 is possible. For example, the sleeve 70 at the first part 16 and the longitudinal bore 36 at the second part 18 be educated. Accordingly, the ramps 112 of the clamping slide 88 by an annular peripheral bead in the clamping slide 88 be formed. The ramps then grab 112 axially from the outside against the locking elements 78 at. Furthermore, it is also possible with a single annular groove 54 get along.

Claims

Connecting rod (10) for a reciprocating piston engine (200) - having a connecting rod shaft (14) which has a first sub-shaft (16) and a second sub-shaft (18) formed separately from the first sub-shaft (16) and extending substantially along a connecting rod axis ( 19) extends, - with a first connecting rod bearing (20) for a crankshaft of the reciprocating piston engine (200) which is arranged on the first part of shaft (16) of the connecting rod shaft (14), and - with a second connecting rod bearing (22) for a piston Reciprocating piston engine (200), which is arranged on the second sub-shaft (18) of the connecting rod shaft (14), characterized in that - the connecting rod (10) has a length adjustment device (12) having two predefined and fixable length stages, - that the connecting rod (10) has a clamping device (24) with two clamping positions (108, 116) for fixing the two length stages, - that the connecting rod (10) has an adjusting device (26) which is coupled to the clamping device (24) to d the clamping device (24), - that the adjusting device (26) is designed such that the actuating device (26) by a first pressure pulse from a first position (32) to a second position (34) and by a second pressure pulse of the second position (34) back into the first position (32) can be brought.

Connecting rod after Claim 1 , characterized in that - the adjusting device (26) has a working space (30), - that the connecting rod (10) has an oil opening (28) through which oil in the working space (30) of the adjusting device (26) can enter, so through the oil port (28) of the pressure pulse to the actuator (26) can be exercised.

Connecting rod after Claim 2 in that - the working space (30) of the adjusting device (26) is formed in the first sub-shaft (16), - that a guide structure (42) is formed on an inner wall of the working space (30), - that the guiding structure (42) Führungsstrukturrampenelemente (48), - that the adjusting device (26) has a piston element (80), - that the piston member (80) axially displaceable but rotationally fixed in the working space (30) is guided, - that the piston member (80) at least one piston ramp element ( 94), - that the adjusting device (26) has an actuator element (84), which is axially displaceable in the working space (30), and which has at least one actuator ramp element (102, 106), which with the at least one piston ramp element (94 ) and / or cooperates with the guide structure ramp element (48).

Connecting rod after Claim 3 , characterized in that a position of the actuator element (84) in the first position (32) of the adjusting device (26) relative to a position of the actuator (84) in the second position (34) of the adjusting device (26) about the connecting rod (19 ) is twisted and axially displaced.

Connecting rod after Claim 3 or 4 , characterized in that during the pressure pulse, the at least one piston ramp element (94) at least temporarily abuts the at least one actuator ramp element (102), thereby axially displacing the actuator element (84).

Connecting rod to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that - the guide structure (42) axial grooves (44) and webs (46) which are formed alternately on the inner wall of the working space (30) in the circumferential direction, - that at one of the second partial shaft (18) facing the end the webs (46), the guide structure ramp elements (48) are formed, and - that the axial grooves (44) of the guide structure (42) deep grooves (52) and shallow grooves (50) having different radial depths.

Connecting rod to one of the Claims 3 to 6 , characterized in that the piston member (80) has a bottom (90) having at least two, preferably six, radially outwardly directed lugs (92) which engage in axial grooves (44) of the guide structure (42).

Connecting rod to one of the Claims 3 to 7 , characterized in that the actuator element (84) has a guide portion (100) with a plurality, preferably three, outwardly directed lugs (104) which can engage in the deep grooves (52) of the guide structure (42) but not in the flat ones Grooves (50) of the guide structure (42).

Connecting rod after Claim 8 , characterized in that on the lugs (104) of the actuator (84) further Aktuatorrampenelemente (106) are arranged, which cooperate with the Führungsstrukturrampenelementen (48).

Connecting rod to one of the Claims 3 to 9 , characterized in that the actuator element (84) has a pin which is aligned towards the second sub-shaft (18) and which engages in a clamping slide (88) of the clamping device (24) and is rotatable relative thereto.

Connecting rod to one of the Claims 1 to 10 Characterized in - that the clamping device (24) has a clamping bore (38) in the first part shaft (16) and a sleeve (70) on the second part shaft (18) in the clamping bore (38) of the first stem portion (16) is arranged, or - that the clamping device (24) has a clamping bore (38) in the second sub-shaft (18) and a sleeve (70) on the first sub-shaft (16) in the clamping bore (38) of the second sub-shaft (18) is arranged.

Connecting rod after Claim 11 , characterized in that the clamping bore (38) has at least one circumferential annular groove (54).

Connecting rod after Claim 11 or 12 characterized in that the sleeve (70) of the clamping device (24) comprises a plurality of recesses (72) for locking elements (78), the recesses (72) being arranged in two groups (74, 76), the groups (74, 76) are each characterized by a common axial position, relative to the clamping bore (38), and wherein the two groups are arranged at different axial heights.

Connecting rod after Claim 13 , characterized in that the clamping device (24) comprises a plurality of locking elements (78) which are arranged in the recesses (72) of the sleeve (70) and which have a radial extent which is greater than a wall thickness of the sleeve (70). ,

Connecting rod after Claim 13 or 14 , characterized in that the clamping device (24) has a clamping slide (88) which has at least two ramps (112) for the locking elements (78) and which is arranged axially displaceably in the sleeve (70).

Connecting rod after Claim 15 , characterized in that - an axial distance of the two ramps (112) is smaller than an axial distance of the two groups (74, 76) of recesses (72) in the sleeve (70) of the clamping device (24), or - that axial distance of the two ramps (112) is greater than an axial distance of the two groups (74, 76) of recesses (72) in the sleeve (70) of the clamping device (24).

Connecting rod after Claim 12 and one of the Claims 14 to 16 , characterized in that the clamping device (24) has a first clamping position (108), a second clamping position (116) and an intermediate position (114), wherein in the first clamping position (108) the locking elements (78) in a first of the two groups (74) of recesses (72) through the clamping slide (88) are held outwardly, so that these locking elements (78) engage in such an annular groove (54), wherein in the second clamping position (116) the locking elements (78) in one second of the two groups (76) of recesses (72) by the clamping slide (88) are held outwardly, so that these locking elements (78) engage in such an annular groove (54), wherein in an intermediate position (114) of the clamping slide (88 ) is arranged such that all locking elements (78) can move out of the annular grooves (54) out.

Reciprocating piston engine (200) with variable compression, comprising at least one cylinder and at least one piston, which moves in the cylinder, with a crankshaft, and at least one connecting rod (10) according to one of Claims 1 to 17 that connects the piston to the crankshaft.

A method for switching between two compression stages of a reciprocating engine (200), wherein for switching between the compression stages, a pressure pulse is generated, which causes a switching between two length stages of the connecting rod (10) of the reciprocating engine (200), and wherein in phases, in which one of Compression levels to be maintained, the pressure is brought to any and for the operation of the reciprocating engine (200) favorable pressure and / or held.

Method according to Claim 19 , characterized in that the pressure pulse is generated by a time-limited increase in the oil pressure in an oil circuit of the reciprocating engine (200).

Method according to Claim 19 or 20 , characterized in that the pressure pulse has at least one sufficiently steeply rising pressure flank.

Method according to one of Claims 19 to 21 , characterized in that the method on a reciprocating engine (200) according to Claim 18 is applied.