DE102017102156A1 - Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio with a corresponding switching element - Google Patents

Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio with a corresponding switching element Download PDF

Info

Publication number
DE102017102156A1
DE102017102156A1 DE102017102156.6A DE102017102156A DE102017102156A1 DE 102017102156 A1 DE102017102156 A1 DE 102017102156A1 DE 102017102156 A DE102017102156 A DE 102017102156A DE 102017102156 A1 DE102017102156 A1 DE 102017102156A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connecting rod
switching element
bore
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102017102156.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017102156B4 (en
Inventor
Markus POPP
Jan Pfannenmüller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102017102156.6A priority Critical patent/DE102017102156B4/en
Publication of DE102017102156A1 publication Critical patent/DE102017102156A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017102156B4 publication Critical patent/DE102017102156B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06—Adjustable connecting-rods

Abstract

Ein mechanisch betätigbares Umschaltelement ist für eine Anordnung in einem Pleuel (1) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgesehen. Dabei dient das Umschaltelement zur Steuerung einer Verstellvorrichtung für eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei über dieses jeweils ein Ölrücklauf eines von zwei Druckräumen von Stützzylindern der Verstellvorrichtung mit zumindest einer Abströmbohrung verbindbar ist. Das in einer Aufnahmebohrung des Pleuels (1) anordenbare Umschaltelement weist einen mechanisch in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegbaren Steuerschieber (28) auf, der abwechselnd durch Steuerflächen eines an seinen beiden Stirnflächen angreifenden Aktuators längsverschiebbar ist. Zur Schaffung einer Anordnung eines mechanisch betätigten Umschaltelements, das sich in vorteilhafter Weise in das Pleuel integrieren lässt, soll das Umschaltelement in einem ein Modulgehäuse (33) aufweisenden Steuerungsmodul (27) angeordnet sein, welches über eine zumindest abschnittsweise zylindrische Außenkontur in die quer zu einer Längsmittelachse (7) des Pleuellagerauges (6) verlaufende Aufnahmebohrung (29) einsetzbar ist. Dabei soll das Steuerungsmodul (27) über radiale Druckmittelanschlüsse (39, 44a, 45, 52a) mit an die Druckräume (22 und 23) angeschlossenen Ölleitungen (24 und 25) und mit einer an das Pleuellagerauge (6) angeschlossenen Fluidleitung (26) verbunden sein. Das Modulgehäuse (33) zur Aufnahme des Steuerschiebers (28) eine quer verlaufende Führungsbohrung (34) aufweist.A mechanically actuated switching element is provided for an arrangement in a connecting rod (1) of a reciprocating internal combustion engine. In this case, the switching element is used to control an adjusting device for a change in the compression ratio of a cylinder unit of the reciprocating internal combustion engine, via which in each case an oil return of one of two pressure chambers of support cylinders of the adjusting device with at least one outflow hole is connectable. The switching element which can be arranged in a receiving bore of the connecting rod (1) has a control slide (28) which can be moved mechanically into two different switching positions and is alternately longitudinally displaceable by control surfaces of an actuator acting on its two end faces. To provide an arrangement of a mechanically actuated switching element, which can be integrated in an advantageous manner in the connecting rod, the switching element in a module housing (33) having control module (27) may be arranged, which via an at least partially cylindrical outer contour in the transverse to a Longitudinal axis (7) of the connecting rod bearing eye (6) extending receiving bore (29) can be inserted. In this case, the control module (27) via radial pressure medium connections (39, 44a, 45, 52a) connected to the pressure chambers (22 and 23) oil lines (24 and 25) and connected to the connecting rod bearing eye (6) fluid line (26) be. The module housing (33) for receiving the spool (28) has a transverse guide bore (34).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines mechanisch betätigbaren Umschaltelements in einem Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei mittels des Umschaltelements zur Steuerung einer Verstellvorrichtung für eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine jeweils ein Ölrücklauf eines von zwei Druckräumen zumindest eines Stützzylinders der Verstellvorrichtung mit zumindest einer Abströmbohrung verbindbar ist, wobei das in einer Aufnahmebohrung des Pleuels anordenbare Umschaltelement einen mechanisch in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegbaren Steuerschieber aufweist, der abwechselnd durch Steuerflächen eines an seinen beiden Stirnflächen angreifenden Aktuators längsverschiebbar ist.The invention relates to an arrangement of a mechanically actuatable switching element in a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine, wherein by means of the switching element for controlling an adjusting device for a change in the compression ratio of a cylinder unit of the reciprocating internal combustion engine each an oil return one of two pressure chambers at least one support cylinder of the adjusting device with at least one outflow hole is connectable wherein the switchable in a receiving bore of the connecting rod switching element has a mechanically movable in two different switching positions spool, which is alternately longitudinally displaceable by control surfaces of an attacking on its two end faces actuator.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Pleuel für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis, das zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses in seiner effektiven Länge wenigstens zweistufig verstellbar ist, mit wenigstens einer hydraulischen Stelleinrichtung zum Einstellen der effektiven Länge des Pleuels, die wenigstens einen in einem kolbenseitigen Pleuelauge des Pleuels angeordneten Exzenterkörper, wenigstens zwei mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Druckräume von zumindest einem Stützzylinder, in dem ein Stellkolben verschiebbar geführt ist, und wenigstens eine Kolbenstange, die einen Stellkolben mit dem Exzenterkörper verbindet, aufweist, wobei die Stelleinrichtung über ein mechanisch betätigbares Umschaltelement verstellbar ist.Furthermore, the invention also relates to a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio, which is at least two stages adjustable to adjust the compression ratio in its effective length, with at least one hydraulic actuator for adjusting the effective length of the connecting rod, the at least one in a piston-side connecting rod eye of the connecting rod arranged eccentric body, at least two acted upon by a hydraulic fluid pressure chambers of at least one support cylinder in which an actuating piston is displaceably guided, and at least one piston rod which connects an actuating piston with the eccentric body, wherein the actuating device is adjustable via a mechanically actuated switching element.

Stand der TechnikState of the art

Das Verdichtungsverhältnis einer Hubkolbenbrennkraftmaschine ε bezeichnet das Verhältnis des Volumens des gesamten Zylinderraumes zum Volumen des Kompressionsraumes. In vorteilhafter Weise können durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses der Wirkungsgrad der Hubkolbenbrennkraftmaschine gesteigert und somit insgesamt deren Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Bei fremdgezündeten Hubkolbenbrennkraftmaschinen nimmt allerdings mit der Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses im Volllastbetrieb deren Klopfneigung zu. Bei dem Klopfen handelt es sich um eine unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoff-Luftgemisches.The compression ratio of a reciprocating internal combustion engine ε denotes the ratio of the volume of the entire cylinder chamber to the volume of the compression chamber. Advantageously, can be increased by increasing the compression ratio of the efficiency of the reciprocating internal combustion engine and thus their total fuel consumption can be reduced. In spark-ignited reciprocating internal combustion engines, however, the tendency to knock increases with the increase in the compression ratio in full-load operation. The knocking is an uncontrolled self-ignition of the fuel-air mixture.

Demgegenüber könnte das Verdichtungsverhältnis im Teillastbetrieb, in welchem die Füllung geringer ist, zur Verbesserung des entsprechenden Teillastwirkungsgrades erhöht werden, ohne dass dadurch das zuvor erwähnte Klopfen auftreten würde. Daraus resultiert, dass es zweckmäßig ist, die Hubkolbenbrennkraftmaschine im Teillastbetrieb mit einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis und im Volllastbetrieb mit einem gegenüber diesem reduzierten Verdichtungsverhältnis zu betreiben.On the other hand, in the partial load operation in which the charge is lower, the compression ratio may be increased to improve the corresponding partial load efficiency without the aforementioned knocking occurring. As a result, it is expedient to operate the reciprocating internal combustion engine in part-load operation with a relatively high compression ratio and in full load operation with a reduced compression ratio compared to this.

Eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses ist außerdem besonders vorteilhaft für aufgeladene Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Fremdzündung, da bei diesen im Hinblick auf die Aufladung insgesamt ein niedriges Verdichtungsverhältnis vorgegeben wird, wobei zur Verbesserung des thermodynamischen Wirkungsgrades in ungünstigen Bereichen eines entsprechenden Motorkennfeldes die Verdichtung zu erhöhen ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis generell in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu verändern, wie z.B. von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, Betriebspunkten der Brennkraftmaschine, Signalen eines Klopfsensors, Abgaswerten usw.A change in the compression ratio is also particularly advantageous for supercharged reciprocating internal combustion engines with spark ignition, as these overall in terms of charging a low compression ratio is given, and to improve the thermodynamic efficiency in unfavorable areas of a corresponding engine map, the compression is to increase. In addition, it is possible to change the compression ratio generally depending on other operating parameters of the reciprocating internal combustion engine, such as. of driving conditions of the motor vehicle, operating points of the internal combustion engine, signals of a knock sensor, exhaust gas values, etc.

Es sind aus dem Stand der Technik unter anderem Vorrichtungen bekannt, mit denen die effektive Länge des Pleuels verstellt wird. Bei dieser Verstellung wird der Abstand zwischen einem auf einem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle angeordneten Pleuellagerauge des Pleuels und einem in einem Pleuelauge des Pleuels angeordneten Kolbenbolzenlager verändert wird. Dabei kann die Verstellung an dem das Kolbenbolzenlager aufnehmenden Pleuelauge oder an dem am Kurbelzapfen gellagerten Pleuellagerauge erfolgen, wodurch sich jeweils die Lage des Kolbens gegenüber dem Kurbelzapfen verändert.Among other devices known from the prior art, with which the effective length of the connecting rod is adjusted. In this adjustment, the distance between a piston journal bearing eye of the connecting rod arranged on a crank pin of a crankshaft and a piston pin bearing arranged in a connecting rod eye of the connecting rod is changed. In this case, the adjustment can be done on the piston pin bearing receiving connecting rod eye or on the journal bearing on the crank pin connecting eye, whereby each change the position of the piston relative to the crank pin.

Eine Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruch 1 beschriebenen Gattung ist aus der DE 10 2012 112 461 A1 bekannt. Danach nimmt ein Pleuelauge über seine Bohrung einen Exzenterkörper auf, an dem ein zweiarmiger Exzenterhebel angreift. Eine Längsmittelachse einer in dem Exzenterkörper vorgesehenen Kolbenbolzenbohrung ist gegenüber einer Längsmittelachse des Pleuelauges versetzt angeordnet, woraus die Exzentrizität resultiert. Der Exzenterkörper ist mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche in der Bohrung des Pleuelauges gleitend geführt. Drehbewegungen des Exzenterkörpers in der Bohrung des Pleuelauges erfolgen selbsttätig. Ausgelöst werden diese durch die Einwirkung von Massen- und Gaskräfte der Zylindereinheit, wobei sich deren Wirkrichtungen während des Arbeitsverfahrens derselben ständig ändern. Weiterhin ist der Exzenterhebel an seinen Enden jeweils über ein Schwenklager mit einer einen Stellkolben aufnehmenden Kolbenstange verbunden, wobei die Stellkolben in Stellzylindern geführt sind.A device for changing the compression ratio of a reciprocating internal combustion engine of the type described in the preamble of claim 1 is known from DE 10 2012 112 461 A1 known. Thereafter, a connecting rod eye takes over its bore on an eccentric body on which a two-armed eccentric engages. A longitudinal center axis of a piston pin bore provided in the eccentric body is offset relative to a longitudinal center axis of the connecting rod eye, resulting in the eccentricity. The eccentric body is slidably guided with a cylindrical outer peripheral surface in the bore of the connecting rod eye. Rotary movements of the eccentric body in the bore of the connecting rod take place automatically. These are triggered by the action of mass and gas forces of the cylinder unit, with their directions of action constantly change during the working process of the same. Furthermore, the eccentric lever is connected at its ends in each case via a pivot bearing with an actuating piston receiving a piston rod, wherein the adjusting pistons are guided in adjusting cylinders.

Eine gesteuerte Drehbewegung des Exzenterkörpers unter den Massen- und Gaskräften der Zylindereinheit und folglich ein gezieltes Verschwenken des Exzenterhebels in eine der beiden Richtungen wird dadurch ermöglicht, dass der in der Drehrichtung liegende Druckraum des Stellzylinders drucklos ist, während in den Druckraum des anderen Stellzylinders Motoröl mit dem entsprechenden Druck der Schmierölpumpe einströmt. Diese Steuerung wird von einem als Steuerschieber ausgebildeten Schieber einer Umschalteinrichtung, die in der Nähe des Pleuelauges angeordnet und als Umschaltventil ausgeführt ist, übernommen. Der Steuerschieber wird dabei mechanisch in eine seiner beiden Schaltstellungen verschoben, so dass jeweils einer der Druckräume drucklos in die Ölwanne der Hubkolbenbrennkraftmaschine entleert und der andere Druckraum mit Motoröl befüllt wird. A controlled rotational movement of the eccentric body under the mass and gas forces of the cylinder unit and consequently a targeted pivoting of the eccentric lever in one of the two directions is made possible by the lying in the direction of rotation pressure chamber of the actuating cylinder is depressurized, while in the pressure chamber of the other actuating cylinder engine oil the corresponding pressure of the lubricating oil pump flows. This control is taken over by a slide designed as a control valve of a switching device which is arranged in the vicinity of the connecting rod and designed as a changeover valve. The spool is thereby mechanically shifted in one of its two switching positions, so that each of the pressure chambers emptied pressure in the oil pan of the reciprocating internal combustion engine and the other pressure chamber is filled with engine oil.

Dabei ist in eine parallel zur Längsmittelachse des Pleuellagerauges verlaufende Aufnahmebohrung ein als hülsenförmiges Verbindungselement bezeichnetes Gehäuse des Umschaltventils eingesetzt, das eine erste und eine zweite jeweils mit Ölrücklaufleitungen verbundene Bohrung sowie eine mit einem Entlüftungskanal verbundene Entlüftungsbohrung aufweist. Der im Gehäuse längsverschiebbare Schieber weist eine T-förmige Nut auf, über die wahlweise eine der beiden Bohrungen mit der Entlüftungsbohrung verbunden wird. Für die Verstellung des Schiebers in jede seiner beiden Schaltstellungen soll ein mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigten Stellgliedes übertragener Betätigungsimpuls vorgesehen sein.In this case, in a running parallel to the longitudinal central axis of the connecting rod bearing eye receiving bore a sleeve-shaped connecting element designated housing of the switching valve is used, which has a first and a second associated respectively with oil return lines bore and connected to a vent passage vent hole. The longitudinally displaceable slide in the housing has a T-shaped groove, via which either one of the two holes is connected to the vent hole. For the adjustment of the slide in each of its two switching positions to be provided by means of a preferably electrically operated actuator actuating pulse.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eines mechanisch betätigten Umschaltelements für ein mit einer Vorrichtung zur Änderung der Verdichtung einer Zylindereinheit zu schaffen, das sich in vorteilhafter Weise, insbesondere mit geringem Fertigungsaufwand in das Pleuel integrieren lässt.It is an object of the present invention to provide an arrangement of a mechanically operated switching element for a with a device for changing the compression of a cylinder unit, which can be integrated in an advantageous manner, in particular with little manufacturing effort in the connecting rod.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Patentansprüche 1, 2 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is solved by the features of the characterizing part of the independent claims 1, 2 and 10. Advantageous embodiments are given in the dependent claims, each of which taken alone or in various combinations with each other can represent an aspect of the invention.

Danach ist die Anordnung eines mechanisch betätigbaren Umschaltelements in einem Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgesehen, wobei mittels des Umschaltelements eine Verstellvorrichtung für eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine gesteuert wird. Zu diesem Zweck sind jeweils ein Ölrücklauf eines von zwei Druckräumen zumindest eines Stützzylinders der Verstellvorrichtung mit zumindest einer Abströmbohrung verbindbar. Die Verstellvorrichtung kann zwei einfachwirkende Stützzylinder oder einen doppeltwirkenden Stützzylinder aufweisen. Das in einer Aufnahmebohrung des Pleuels anordenbare Umschaltelement weist einen mechanisch in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegbaren Steuerschieber auf, der abwechselnd durch Steuerflächen eines an seinen beiden Stirnflächen angreifenden Aktuators längsverschiebbar ist. Dabei soll das Umschaltelement vorzugsweise als 3/2- oder 4/2-Wegeventil ausgebildet sein.Thereafter, the arrangement of a mechanically actuable switching element is provided in a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine, wherein by means of the switching element, an adjusting device for a change in the compression ratio of a cylinder unit of the reciprocating internal combustion engine is controlled. For this purpose, in each case an oil return of one of two pressure chambers of at least one support cylinder of the adjusting device can be connected to at least one outflow bore. The adjusting device may comprise two single-acting support cylinder or a double-acting support cylinder. The switchable in a receiving bore of the connecting rod switching element has a mechanically movable in two different switching positions spool, which is alternately longitudinally displaceable by control surfaces of an attacking on its two end faces actuator. In this case, the switching element should preferably be designed as a 3 / 2- or 4/2-way valve.

Erfindungsgemäß soll die Aufgabe dadurch gelöst werden, dass das Umschaltelement in einem Steuerungsmodul angeordnet ist, wobei das Steuerungsmodul ein Modulgehäuse mit einer zumindest abschnittsweise zylindrischen Außenkontur aufweist. Mit dieser zylindrischen Außenkontur ist das Modulgehäuse in die als Durchgangsbohrung ausgebildete Aufnahmebohrung, die quer zu einer Längsmittelachse eines Pleuellagerauges des Pleuels verläuft, einsetzbar. Dabei weist ein Endabschnitt des Modulgehäuses zur Aufnahme des Steuerschiebers eine quer zu dessen Längsmittelachse verlaufende Führungsbohrung auf. Die Durchgangsbohrung für den Steuerschieber erstreckt sich somit unter einem Winkel von 90° zur Längsmittelachse des Modulgehäuses.According to the invention, the object is achieved in that the switching element is arranged in a control module, wherein the control module has a module housing with an at least partially cylindrical outer contour. With this cylindrical outer contour of the module housing is formed in the receiving bore formed as a through hole, which extends transversely to a longitudinal central axis of a connecting rod bearing eye of the connecting rod. In this case, an end portion of the module housing for receiving the spool on a transverse to the longitudinal central axis of the guide bore. The through hole for the control slide thus extends at an angle of 90 ° to the longitudinal center axis of the module housing.

Zur Aufnahme des Modulgehäuses muss somit ein Pleueloberteil des Pleuels mit der unter einem rechten Winkel zur Längsmittelachse der Lagerbohrung des Pleuellagerauges verlaufenden Durchgangsbohrung versehen werden, was durch einen einfachen Bohrvorgang erfolgen kann. Insofern bestehen Vorteile im Vergleich zu der Verwendung einer Sackbohrung, die nur bis zu einer vorgegebenen Tiefe hergestellt wird und im vorliegenden Fall an ihrer Stirnseite zur Herstellung einer planen Fläche bearbeitet werden müsste. Die Durchgangsbohrung wird vorzugsweise in einem Bereich des Pleueloberteils vorgesehen, in welchem ein Pleuelschaft in ein Pleuellagergehäuse übergeht. Dabei kann die Durchgangsbohrung unter einem spitzen Winkel zu einer Querebene des Pleuels verlaufen, wodurch sich eine größere Führungslänge der Durchgangsbohrung ergibt und die Ölübertritte in das Modulgehäuse ausreichend zueinander abgedichtet werden können. Es werden somit Leckagen vermieden, die anderenfalls die Funktion der Verstelleinrichtung beeinträchtigen könnten. Der vorgenannte spitze Winkel kann 20 - 30° betragen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Modulgehäuse in die Durchgangsbohrung eingepresst.To accommodate the module housing thus a Pleueloberteil the connecting rod with the running at a right angle to the longitudinal center axis of the bearing bore of the connecting rod bearing eye through hole must be provided, which can be done by a simple drilling. In this respect, there are advantages compared to the use of a blind hole, which is made only to a predetermined depth and would have to be processed in the present case on its front side for the production of a flat surface. The through hole is preferably provided in a region of the connecting rod upper part, in which a connecting rod shaft merges into a connecting rod bearing housing. In this case, the through hole may extend at an acute angle to a transverse plane of the connecting rod, resulting in a larger guide length of the through hole and the oil passages can be sufficiently sealed in the module housing to each other. There are thus avoided leaks that could otherwise affect the function of the adjustment. The aforementioned acute angle can be 20-30 °. According to the present invention, the module housing is pressed into the through hole.

Wenn das Modulgehäuse in die Durchgangsbohrung eingepresst und der Steuerschieber in dessen ebenfalls als Durchgangsbohrung hergestellten Führungsbohrung eingefügt ist, verläuft dieser Steuerschieber parallel zur Längsmittelachse des Pleuellagers. Das Modulgehäuse kann insgesamt als zylindrischer Wellenstummel ausgeführt sein, der mit radialen und axialen Bohrungen sowie Nuten versehen wird. Zwischen dem Modulgehäuse und der Mantelfläche der Durchgangsbohrung können zudem zusätzliche Sicherungsmittel vorgesehen sein, die das Verdrehen oder ein Herauswandern des Steuerungsmoduls im Betrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine aus der Durchgangsbohrung dauerhaft verhindern.When the module housing is pressed into the through hole and the spool is inserted in its likewise produced as a through hole guide bore, this runs Control slide parallel to the longitudinal central axis of the connecting rod bearing. Overall, the module housing can be designed as a cylindrical stub shaft, which is provided with radial and axial bores and grooves. In addition, additional securing means can be provided between the module housing and the lateral surface of the through bore, which permanently prevent the rotation or outward migration of the control module during operation of the reciprocating internal combustion engine from the through-bore.

Dabei weist der in die Durchgangsbohrung eingesetzte Abschnitt eine ausreichende Länge auf, um Leckagen aus den Ölleitungen bzw. Ölrücklaufleitungen zu vermeiden. Weiterhin nimmt ein aus der Aufnahmebohrung vorstehendes Ende des Modulgehäuses über die Durchgangsbohrung den Steuerschieber auf. Die Länge des über das Pleuel vorstehenden Endes kann folglich variiert und somit derart ausgebildet werden, dass die Enden des Steuerschiebers in einer vorgesehenen Art mit beispielsweise als Kurvenscheiben ausgebildeten, im Kurbelgehäuse angeordneten Stellelementen zusammenwirken können. Der über das Pleuel vorstehende Abschnitt des Modulgehäuses kann auch einen rechteckigen Querschnitt oder, ausgehend von seiner zylindrischen Ausbildung, zwei parallel verlaufende Abflachungen aufweisen.In this case, the section inserted into the through hole has a sufficient length to prevent leaks from the oil lines or oil return lines. Furthermore, a protruding from the receiving bore end of the module housing via the through hole on the spool. The length of the over the connecting rod projecting end can thus be varied and thus be formed such that the ends of the spool can cooperate in an appropriate manner with, for example, designed as cams, arranged in the crankcase control elements. The section of the module housing projecting beyond the connecting rod can also have a rectangular cross-section or, starting from its cylindrical configuration, two parallel flattenings.

Weiterhin soll die Aufgabe auch dadurch gelöst werden, dass das Umschaltelement ebenfalls in einem ein Modulgehäuse aufweisenden Steuerungsmodul angeordnet ist, welches über eine zumindest abschnittsweise zylindrische Außenkontur in die quer zu einer Längsmittelachse des Pleuellagerauges verlaufende Aufnahmebohrung einsetzbar ist, wobei das Modulgehäuse zur Aufnahme des Steuerschiebers eine quer verlaufende Führungsbohrung aufweist. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass das Steuerungsmodul über radiale Druckmittelanschlüsse mit an die Druckräume angeschlossenen Ölleitungen und mit einer an das Pleuellagerauge angeschlossenen Fluidleitung verbunden ist.Furthermore, the object should also be achieved in that the switching element is also arranged in a housing module having a control module, which is insertable via an at least partially cylindrical outer contour in the transverse to a longitudinal center axis of the connecting rod bearing eye receiving bore, wherein the module housing for receiving the spool a transverse guide bore has. In this case, it is further provided that the control module is connected via radial pressure fluid connections with oil lines connected to the pressure chambers and with a fluid line connected to the connecting rod bearing eye.

Auch in diesem Fall soll das Modulgehäuse in die Aufnahmebohrung eingepresst werden, wodurch die Druckmittelübergänge zwischen dem Modulgehäuse und dem Pleuel abgedichtet werden. Da auf eine stirnseitige, also axiale Druckmittelverbindung zwischen dem Pleuel und dem Modulgehäuse verzichtet wird, müssen an diesen Stellen auch keine planen Flächen hergestellt werden, die eine ausreichende Abdichtung gewährleisten müssten. In Weiterbildung dieser Ausbildung des Modulgehäuses mit radialen Druckmittelanschlüssen soll dieses derart gestaltet sein, dass es für eine Anordnung in einer Durchgangsbohrung, die als Aufnahmebohrung dient, vorgesehen ist.Also in this case, the module housing is to be pressed into the receiving bore, whereby the pressure medium transitions between the module housing and the connecting rod are sealed. Since it is dispensed with an end-side, so axial pressure medium connection between the connecting rod and the module housing, no flat surfaces must be made at these points, which would have to ensure adequate sealing. In a further development of this embodiment of the module housing with radial pressure medium connections, it should be designed in such a way that it is provided for an arrangement in a through-hole which serves as a receiving bore.

Demgegenüber ist bei dem Umschaltventil nach der 10 2012 112 461 A1 der Schieber derart in dem Gehäuse angeordnet, dass die Längsmittelachsen von dem Gehäuse und dem Schieber gleichachsig verlaufen. Das Umschaltventil ist zwar für eine Anordnung innerhalb einer als Durchgangsbohrung ausgebildeten Aufnahmebohrung des Pleuels vorgesehen. Die Längsmittelachse der Aufnahmebohrung verläuft dabei aber parallel zur Längsmittelachse des Pleuellagerauges. am unteren Ende der jeweiligen Zylinderlaufbuchse. Folglich ist die zumeist geringe Breite des Pleuels nicht ausreichend, um die radial zum Gehäuse verlaufende Druckmittelübertritte ausreichend zueinander abzudichten.In contrast, in the switching valve according to the 10 2012 112 461 A1, the slider is arranged in the housing such that the longitudinal center axes of the housing and the slider extend coaxially. Although the change-over valve is provided for an arrangement within a receiving bore of the connecting rod designed as a through-bore. However, the longitudinal center axis of the receiving bore extends parallel to the longitudinal central axis of the connecting rod bearing eye. at the lower end of the respective cylinder liner. Consequently, the usually small width of the connecting rod is not sufficient to sufficiently seal the pressure medium passages extending radially to the housing.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll der Steuerschieber mittig mit einem an seinem Umfang umlaufenden Rastgebirge versehen und im Bereich seiner beiden Enden, in welchem Rücklaufkanäle in die Führungsbohrung münden, mit seiner Außenmantelfläche dichtend in der Führungsbohrung geführt sein, wobei je nach Schaltstellung des Steuerschiebers über die durch das Rastgebirge gebildeten Rastnuten jeweils eine der beiden Rücklaufbohrungen mit zumindest einer Abströmbohrung verbunden ist. Das Modulgehäuse, das beispielsweise aus einem Wellenstummel hergestellt ist, wird zunächst mit der quer verlaufenden Führungsbohrung versehen, die sich nahe des einen Endes des Modulgehäuses befindet. Anschließend werden von dem anderen Ende des Modulgehäuses her die längs verlaufenden Ölbohrungen hergestellt, die in der Funktion von Ölrücklaufbohrungen mit der Führungsbohrung verbunden sind. Über den in die Führungsbohrung eingesetzten Steuerschieber kann je nach dessen Schaltstellung eine der beiden Ölrücklaufbohrungen mit einer Abströmbohrung verbunden werden. Im Falle einer Abströmbohrung wird somit ein 3/2-Wegeventil und im Falle zweier Abströmbohrung ein 4/2-Wegeventil gebildet.In a further embodiment of the invention, the spool is to be centrally provided with a circumferential locking at its circumference and in the region of its two ends, in which return channels lead into the guide bore, be performed with its outer surface sealingly in the guide bore, depending on the switching position of the spool on the each of the two return bores formed by the locking mountain locking grooves is connected to at least one outflow hole. The module housing, which is made for example of a stub shaft, is first provided with the transverse guide bore, which is located near the one end of the module housing. Subsequently, from the other end of the module housing forth the longitudinal oil holes are made, which are connected in the function of oil return holes with the guide bore. Depending on its switching position, one of the two oil return bores can be connected to an outflow bore via the spool valve inserted in the guide bore. In the case of a discharge bore thus a 3/2-way valve and in the case of two outflow bore a 4/2-way valve is formed.

Wenn, wie weiterhin vorgesehen, der Steuerschieber mit einem Rastgebirge versehen ist, soll dieses mittig des Steuerschiebers vorgesehen sein und an dessen Umfang umlaufen. Dabei soll der Steuerschieber im Bereich seiner beiden Enden, in welchem die Ölrücklaufbohrungen in die Führungsbohrung einmünden, mit seiner Außenmantelfläche dichtend in der Führungsbohrung geführt sein, wobei je nach Schaltstellung des Steuerschiebers über die durch das Rastgebirge gebildeten Ausnehmungen jeweils eine der beiden Rücklaufbohrungen mit einer Abströmbohrung verbunden ist.If, as further provided, the spool is provided with a locking mountain, this should be provided in the middle of the spool and rotate around the circumference. In this case, the spool in the region of its two ends, in which the oil return holes open into the guide bore, be guided with its outer surface sealingly in the guide bore, depending on the switching position of the spool on the recesses formed by the detent Mountains each one of the two return bores with a discharge hole connected is.

Weiterhin kann die zumindest eine Abströmbohrung mit einem innerhalb des Pleuellagergehäuses vorgesehenen Abströmkanal verbunden sein, der in das Innere des Pleuellagers mündet. Somit wird das über den Abströmkanal aus einem der beiden Stellzylinder abgeführte Druckmittel wieder dem Pleuellager zugeführt, also in das Ölversorgungsnetz rekuperiert. Dadurch können die Druckverluste im Schmierölsystem, die anderenfalls bei einer Umschaltung der am Pleuel vorgesehenen Verstelleinrichtung auftreten könnten, erheblich reduziert werden. An der Außenmantelfläche des Modulgehäuses kann ein entsprechender Sammelraum durch eine Abflachung oder Ausnehmung hergestellt sein, wobei zweckmäßigerweise die beiden Abströmbohrungen, ausgehend von der Durchgangsbohrung V-förmig verlaufend, in diesen Sammelraum einmünden. Der Sammelraum ist dabei weiterhin mit einem Abströmkanal verbunden, der dann in das Innere des Pleuellagers führt.Furthermore, the at least one outflow bore can be connected to an outflow channel provided inside the connecting rod bearing housing, which opens into the interior of the connecting rod bearing. Thus, the discharged via the discharge channel from one of the two actuating cylinder pressure medium again Supplied rod bearing, so recuperated in the oil supply network. As a result, the pressure losses in the lubricating oil system, which could otherwise occur when switching the provided on the connecting rod adjusting device can be significantly reduced. On the outer lateral surface of the module housing, a corresponding collecting space can be produced by a flattening or recess, wherein expediently the two outflow openings, starting from the through-hole V-shaped, open into this collecting space. The collecting space is still connected to a discharge channel, which then leads into the interior of the connecting rod bearing.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sollen zwei Rastnuten des Rastgebirges zu den Enden des Steuerschiebers hin durch kreisringförmige Flanken begrenzt sein, wobei jede der Flanken gemeinsam mit der Außenmantelfläche Steuerkanten bildet. Dabei kann, wie weiterhin vorgeschlagen, ein in das Rastgebirge eingreifender zylindrischer Arretierstift in einer im Bereich der Längsmittelachse des Steuerungsmoduls verlaufenden Bohrung geführt und über eine Arretierfeder abgestützt sein. Von den beiden Rastnuten aus verlaufen somit zur Mitte des Steuerschiebers hin kegelig ausgebildete Arretierflächen, die das Rastgebirge bilden, während die beiden Rastnuten in Richtung der Enden des Steuerschiebers durch die kreisringförmigen Flanken begrenzt sind. Über seine außerhalb des Rastgebirges liegenden Abschnitte ist der Steuerschieber dichtend in der Durchgangsbohrung geführt, so dass über diese Abschnitte die Rücklaufbohrungen versperrbar sind. Der Übergang von der jeweiligen kreisringförmigen Flanke zur Außenmantelfläche des Steuerschiebers dient dabei als Steuerkante.According to one embodiment of the invention, two locking grooves of the locking mountain are to be limited to the ends of the spool by annular flanks, each of the flanks forms control edges together with the outer lateral surface. In this case, as further proposed, engaging in the catchment area cylindrical locking pin in a running in the region of the longitudinal central axis of the control module bore and be supported by a locking spring. Of the two locking grooves thus extend to the center of the spool towards conically shaped locking surfaces, which form the latching mountains, while the two locking grooves are limited in the direction of the ends of the spool by the annular flanks. About its lying outside of the resting mountain sections of the spool is sealingly guided in the through hole, so that the return holes are lockable on these sections. The transition from the respective annular edge to the outer circumferential surface of the spool serves as a control edge.

Neben den beiden Ölbohrungen bzw. Ölrücklaufbohrungen ist im Modulgehäuse folglich eine zentrisch verlaufende Bohrung vorgesehen, in der der zylindrische Arretierstift verschiebbar angeordnet ist. Dieser an seinem vom Steuerschieber abgewandten Ende an einer als Druckfeder ausgebildeten Arretierfeder abgestürzte Arretierstift sorgt außerdem für eine axiale Wegbegrenzung des Steuerschiebers, da sich dessen Ende bei Erreichen der Schaltstellung jeweils an die entsprechende kreisringförmige Flanke der Rastnut anlegt. Die Arretierfeder stützt sich an einem Anschlag ab, der von dem stirnseitigen Ende des Modulgehäuses her in die Bohrung eingesetzt wird und vorzugsweise mit einer Entlüftungsbohrung versehen ist. Alternativ dazu kann auch eine Entlüftungsbohrung innerhalb des Arretierstifts vorgesehen sein. Die Ölbohrungen sind an der entsprechenden Stirnseite, die von dem den Steuerschieber aufnehmenden Ende abgewandt ist, durch Stopfen verschlossen.In addition to the two oil holes or oil return holes consequently a centrally extending bore is provided in the module housing, in which the cylindrical locking pin is slidably mounted. This at its end remote from the spool on a trained as a compression spring detent spring locking pin also ensures an axial travel limit of the spool, since the end of each contact with the corresponding annular edge of the locking groove upon reaching the switching position. The locking spring is supported on a stop which is inserted from the front end of the module housing forth into the bore and is preferably provided with a vent hole. Alternatively, a vent hole may be provided within the locking pin. The oil holes are closed at the corresponding end face, which faces away from the spool receiving end, by plugs.

Weiterhin kann das in die Durchgangsbohrung eingepresste Steuerungsmodul an seinem Ende, das von dem die Führungsbohrung aufnehmenden Endabschnitt abgewandt ist, einen radial vorstehenden Bund aufweisen oder einen Sicherungsring aufnehmen. Durch diesen axialen Anschlag wird die exakte Lage des Modulgehäuses innerhalb des Pleuels bestimmt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, auch am anderen Ende des Modulgehäuses einen Sicherungsring vorzusehen, so dass dieses axial innerhalb der Durchgangsbohrung fixiert ist und sich durch die im Betrieb auftretenden Kräfte nicht verschieben kann.Furthermore, the control module press-fitted into the through-bore can have a radially projecting collar at its end, which is remote from the end section receiving the guide bore, or receive a securing ring. By this axial stop the exact position of the module housing is determined within the connecting rod. In addition, there is the possibility to provide a locking ring at the other end of the module housing, so that it is fixed axially within the through hole and can not move due to the forces occurring during operation.

In Weiterbildung der Erfindung sollen Rückschlagventile, die jeweils zwischen der Fluidleitung und in zu den Druckräumen führenden Ölkanälen angeordnet sind, in das Modulgehäuse integriert sein. Die bisherige Anordnung der Rückschlagventile innerhalb des Pleuels wird somit in das Steuerungsmodul verlagert, wodurch sich die Gestaltung und die Herstellung des Pleuels vereinfachen. Die Integration der Rückschlagventile in das insgesamt als zylindrischer Wellenstummel ausgeführte Modulgehäuse führt zu einer kompakten Anordnung und dazu, dass sämtliche hydraulische Steuerfunktionen vom Steuerungsmodul übernommen werden, denn es sind alle für die Steuerung der Verstellvorrichtung erforderlichen Ventile in einem Bauteil zusammengefasst. Die Stützzylinder stützen sich in ihrer Endlage nicht mehr auf den Rückschlagventilen ab, wie dies bislang im Stand der Technik der Fall ist. Die Abstützung der Stützkolben kann direkt am Boden der Stützzylinder erfolgen. Die Rückschlagventile sollen derart in dem Modulgehäuse angeordnet sein, dass bei in das Pleuel eingebautem Steuerungsmodul die jeweilige Wirkrichtung der Sperrkörper der Rückschlagventile quer zur Längsrichtung des Pleuels verlaufen soll. Damit wird erreicht, dass die Sperrkörper nicht den am Pleuel auftretenden Beschleunigungskräften ausgesetzt sind.In a further development of the invention check valves, which are each arranged between the fluid line and leading to the pressure chambers oil passages to be integrated into the module housing. The previous arrangement of the check valves within the connecting rod is thus displaced in the control module, which simplify the design and manufacture of the connecting rod. The integration of the check valves in the overall designed as a cylindrical shaft stub module housing leads to a compact arrangement and that all hydraulic control functions are taken over by the control module, because all the valves required for the control of the adjustment are combined in one component. The support cylinders are no longer supported in their final position on the check valves, as has been the case in the prior art. The support of the support piston can be done directly on the bottom of the support cylinder. The non-return valves should be arranged in the module housing such that, when the control module is installed in the connecting rod, the respective direction of action of the blocking bodies of the non-return valves should run transversely to the longitudinal direction of the connecting rod. This ensures that the locking bodies are not exposed to the acceleration forces occurring at the connecting rod.

In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass das Modulgehäuse in seiner Außenmantelfläche eine mit der Fluidleitung verbindbare Umfangsnut aufweist. Über diese Umfangsnut wird das Druckmittel den Rückschlagventilen zugeführt. Außerdem dient die umlaufende Umfangsnut auch zu eine mechanischen Entkoppelung zwischen dem Steuerungsmodul und dem Pleuel, d.h., die Verformungen des Pleuels werden nicht auf die Rückschlagventile übertragen.In this context, it is provided that the module housing has in its outer circumferential surface a connectable with the fluid line circumferential groove. About this circumferential groove, the pressure medium is supplied to the check valves. In addition, the circumferential circumferential groove also serves for mechanical decoupling between the control module and the connecting rod, that is, the deformations of the connecting rod are not transmitted to the check valves.

Weiterhin soll die Umfangsnut mit zumindest einer einen Sammelraum bildenden Abflachung versehen sein, von deren Boden zwei Aufnahmebohrungen ausgehen, in die die beiden Rückschlagventile eingesetzt sind. Durch diese Abflachung wird ein Sammelraum gebildet, von dem zum einen die über die Rückschlagventile gesteuerten Ölleitungen ausgehen und in die zum anderen die zuvor erläuterten Abströmbohrungen einmünden. Über diesen Sammelraum erfolgt somit eine interne Ölrückführung in das Druckmittelsystem, so dass das Druckmittel nicht in die Ölwanne abgeleitet wird. Alternativ dazu können die Abströmbohrungen aber auch in die Ölwanne münden, so dass eine externe Ölrückführung erfolgt. Für beide Ausführungsformen können innerhalb der Abströmbohrungen vorgesehen sein, die vorzugsweise von dem den Steuerschieber aufnehmenden Ende her in die Abströmbohrungen eingepresst sind.Furthermore, the circumferential groove should be provided with at least one plenum forming flattening, emanate from the bottom of two receiving holes into which the two check valves are used. By this flattening a collecting space is formed, of which on the one hand via the check valves controlled oil lines go out and in the other open the previously explained outflow holes. Thus, an internal oil return into the pressure medium system takes place via this collecting space, so that the pressure medium is not discharged into the oil sump. Alternatively, the outflow holes can also open into the oil pan, so that an external oil return takes place. For both embodiments may be provided within the outflow bores, which are preferably pressed from the spool receiving end into the outflow holes.

Außerdem sollen im Modulgehäuse zwischen den Rücklaufleitungen und den Ölleitungen Verbindungsbohrungen vorgesehen sein, die als radial verlaufende Durchgangsbohrungen ausgebildet sind. Da, wie weiterhin vorgeschlagen, die Rückschlagventile derart in dem Modulgehäuse angeordnet sind, dass bei in das Pleuel eingebautem Steuerungsmodul die jeweilige Wirkrichtung der Sperrkörper um 90° verdreht zur Längsrichtung des Pleuels sein soll, sind diese Verbindungsbohrungen zwischen den Ölleitungen und den Ölrücklaufleitungen erforderlich. Durch entsprechende Ausrichtung der Rückschlagventile wird erreicht, dass diese nicht den am Pleuel auftretenden Beschleunigungskräften ausgesetzt sind. Damit nehmen die axial verlaufenden Ölleitungen aber, bezogen auf den Steuerschieber eine Lage ein, mit der sie nicht in Richtung der Steuerräume des Steuerschiebers verlaufen. Diese wird durch die Verbindungsleitungen korrigiert, so dass schließlich die Ölrücklaufleitungen auf die Steuerräume zulaufen.In addition, connecting bores should be provided in the module housing between the return lines and the oil lines, which are formed as radially extending through holes. Since, as further proposed, the check valves are arranged in the module housing such that with the control module built into the connecting rod, the respective direction of action of the locking body to be rotated by 90 ° to the longitudinal direction of the connecting rod, these connection holes between the oil lines and the oil return lines are required. By appropriate alignment of the check valves ensures that they are not exposed to the acceleration forces occurring at the connecting rod. But take the axially extending oil lines, based on the spool, a position with which they do not extend in the direction of the control chambers of the spool. This is corrected by the connecting lines, so that eventually the oil return lines run towards the control rooms.

Von den Rückschlagventilen soll jeweils eine Ölleitung zu dem entsprechenden Druckraum der Verstelleinrichtung führen. Diese Ölleitung führt dem Druckraum das Druckmittel zu. Da von der entsprechenden Ölleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Druckraum eine Ölrücklaufleitung abzweigt, die von dem Steuerschieber gesteuert wird, kann darauf verzichtet werden, sowohl die beiden Ölleitungen als auch die beiden Ölrücklaufleitungen bis an die Druckräume zu führen. Das erfindungsgemäße Steuerungsmodul beinhaltet diese Leitungsverbindungen, so dass innerhalb des Pleuelschafts nur noch Abschnitte der Ölleitungen verlaufen müssen.Of the check valves should each lead an oil line to the corresponding pressure chamber of the adjustment. This oil line leads the pressure chamber to the pressure medium. Since an oil return line branches from the corresponding oil line between the check valve and the pressure chamber, which is controlled by the spool, can be dispensed with leading both the two oil lines and the two oil return lines to the pressure chambers. The control module according to the invention includes these line connections, so that only sections of the oil lines have to run within the connecting rod shaft.

Schließlich soll die vorgenannte Aufgabe auch bei einem Pleuel für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis, das zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses in seiner effektiven Länge wenigstens zweistufig verstellbar ist, gelöst werden. Dieses Pleuel ist mit wenigstens einer hydraulischen Stelleinrichtung zum Einstellen der effektiven Länge des Pleuels versehen, die einen in einem kolbenseitigen Pleuelauge des Pleuels angeordneten Exzenterkörper, wenigstens zwei mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Druckräume von zumindest einem Stützzylinder, in dem ein Stellkolben verschiebbar geführt ist, und wenigstens eine Kolbenstange, die einen Stellkolben mit dem Exzenterkörper verbindet, aufweist. Dabei ist die Stelleinrichtung über ein Umschaltelement verstellbar. Dabei soll eine Anordnung und Ausbildung eines Umschaltelements gemäß der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltung verwendet werden.Finally, the above object is also in a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio, which is at least two stages adjustable to adjust the compression ratio in its effective length, solved. This connecting rod is provided with at least one hydraulic adjusting device for adjusting the effective length of the connecting rod, which is arranged in a piston-side connecting rod of the connecting rod eccentric body, at least two acted upon by a hydraulic fluid pressure chambers of at least one support cylinder in which a control piston is displaceably guided, and at least a piston rod connecting an actuator piston to the eccentric body. In this case, the adjusting device is adjustable via a switching element. In this case, an arrangement and design of a switching element according to the embodiment of the invention described above are used.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 sowie der von diesen abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the independent claims 1 and 2 as well as the claims dependent thereon. In addition, there are further possibilities of combining individual features, in particular if they result from the patent claims, the following description of the exemplary embodiments or directly from the figures. In addition, the reference of the claims to the figures by the use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims to the illustrated embodiment examples.

Figurenlistelist of figures

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Teilansicht eines Pleuels im Längsschnitt mit einer Verstellvorrichtung, die einem Pleuelauge des Pleuels zugeordnet ist und zwei Stellkolben, einen über einen Exzenterhebel verdrehbaren Exzenterkörper sowie ein erfindungsgemäßes Steuerungsmodul aufweist,
  • 2 eine Teilansicht des Pleuels mit einem Schnitt im Bereich, in dem das Steuerungsmodul angeordnet ist,
  • 3 eine stirnseitige Ansicht des gemäß der 2 im Pleuel angeordneten Steuerungsmoduls,
  • 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Steuerungsmoduls,
  • 5 im Querschnitt eine Teilansicht einer oberen Hälfte eines Pleuellagergehäuses, wobei das in diesem angeordnete Steuerungsmodul über radial zu diesem verlaufende Anschlüsse mit Ölleitungen und einer Fluidleitung verbunden ist,
  • 6 eine stirnseitige Ansicht auf ein mit einem Sicherungsring versehenes Ende des Steuerungsmoduls,
  • 7 eine Seitenansicht des Steuerungsmoduls,
  • 8 einen Querschnitt durch das Steuerungsmodul gemäß Linie VIII - VIII in 7, wobei dieser Schnitt durch die Anordnung von Rückschlagventilen verläuft,
  • 9 einen ersten Längsschnitt durch das Steuerungsmodul der 7,
  • 10 einen zweiten, um 90° verdrehten Schnitt durch das Steuerungsmodul der 7,
  • 11 einen Querschnitt durch das Steuerungsmodul gemäß Linie XI - XI in 10, aus dem die Anordnung von Verbindungsbohrungen hervorgeht,
  • 12 einen Teilabschnitt des Steuerungsmoduls, aus dem in einen Sammelraum einmündende Abströmbohrungen hervorgehen, und
  • 13 ein Schaltplan eines Steuersystems, das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Steuerungsmoduls die Verstellvorrichtung eines Pleuels steuert.
For further explanation of the invention reference is made to the drawing, in which two different embodiments are shown in simplified form. Show it:
  • 1 a schematic partial view of a connecting rod in longitudinal section with an adjusting device which is associated with a connecting rod eye of the connecting rod and has two actuating pistons, a rotatable via an eccentric eccentric body and a control module according to the invention,
  • 2 a partial view of the connecting rod with a section in the area in which the control module is arranged,
  • 3 an end view of the according to the 2 arranged in the connecting rod control module
  • 4 a perspective view of the control module according to the invention,
  • 5 in cross-section, a partial view of an upper half of a connecting rod bearing housing, wherein the control module arranged in this is connected via radially extending to these connections with oil lines and a fluid line,
  • 6 an end view of a provided with a locking ring end of the control module,
  • 7 a side view of the control module,
  • 8th a cross section through the control module according to line VIII - VIII in 7 , in which this section runs through the arrangement of check valves,
  • 9 a first longitudinal section through the control module of 7 .
  • 10 a second, rotated by 90 ° section through the control module of 7 .
  • 11 a cross section through the control module according to line XI - XI in 10 showing the arrangement of connection holes,
  • 12 a section of the control module, emerge from the outflowing into a plenum discharge bores, and
  • 13 a circuit diagram of a control system that controls the adjustment of a connecting rod using the control module according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In der 1 ist mit 1 ein Pleuel für eine Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, das aus einem zum Teil als Pleuelschaft 2 ausgebildeten Pleueloberteil 3 und einem Pleuelunterteil 4 besteht. Das Pleueloberteil 3 und das Pleuelunterteil 4 bilden gemeinsam ein Pleuellagergehäuse 5 mit einem Pleuellagerauge 6, wobei das Pleuellagerauge 6 eine Längsmittelachse 7 aufweist und über dieses das Pleuel 1 auf einem in der 1 nicht näher dargestellten Kurbelzapfen einer Kurbelwelle gelagert ist. An seinem anderen Ende ist das Pleueloberteil 3 mit einem Pleuelauge 8 versehen, in welchem über einen Exzenterkörper 9 und ein Kolbenbolzenlager 10 ein nicht näher dargestellter Kolbenbolzen angeordnet ist. Über den drehbar im Kolbenbolzenlager 10 geführten Kolbenbolzen ist ein ebenfalls nicht dargestellter Arbeitskolben einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine an dem Exzenterkörper 9 geführt, wobei eine Verdrehung des Exzenterkörpers 9 in einer Richtung zur Einstellung eines verhältnismäßig geringen Verdichtungsverhältnisses und dessen Verdrehung in die entgegengesetzte Richtung zur Einstellung eines höheren Verdichtungsverhältnisses führt.In the 1 1 is a connecting rod for a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine, which partly consists of a connecting rod shaft 2 trained connecting rod upper part 3 and a connecting rod base 4 consists. The connecting rod upper part 3 and the connecting rod base 4 together form a connecting rod bearing housing 5 with a connecting rod eye 6 , wherein the connecting rod eye 6 a longitudinal central axis 7 has and over this the connecting rod 1 on one in the 1 Not shown crankpin a crankshaft is mounted. At its other end is the connecting rod top 3 with a connecting rod eye 8th provided in which via an eccentric body 9 and a piston pin bearing 10 a not-shown piston pin is arranged. About the rotatable in the piston pin bearing 10 guided piston pin is also not shown working piston of a cylinder unit of the reciprocating internal combustion engine on the eccentric body 9 guided, wherein a rotation of the eccentric body 9 in a direction to set a relatively low compression ratio and its rotation in the opposite direction to set a higher compression ratio.

Der Exzenterkörper 9 wird durch die in der Zylindereinheit zwischen dem Pleuel 1 einerseits und dem Kolbenbolzen sowie dem Kurbelzapfen andererseits auftretenden Triebwerkskräfte, also Massen- und Gaskräfte, verstellt. Während des Arbeitsverfahrens der Zylindereinheit ändern sich die wirkenden Kräfte kontinuierlich. Mit dem Exzenterkörper 9 ist ein als zweiarmiger Hebel ausgebildeter Exzenterhebel 11 drehfest verbunden, der diametral verlaufende Laschen 12 und 13 aufweist, wobei diese jeweils über Kolbenstangen 14 und 15 mit einfachwirkenden Stellkolben 16 und 17 verbunden sind. Die Stellkolben 16 und 17 greifen über die vorgenannten Bauelemente an dem Exzenterkörper 9 an, um diesem eine Verdrehung zu ermöglichen oder ihn in der jeweiligen Position abzustützen. Somit kann durch die Stellkolben 16 und 17 die Drehbewegung des Exzenterkörpers 9 unterstützt oder seine Rückstellung, die aufgrund der mit unterschiedlichen Kraftrichtungen auf den Exzenterkörper 9 übertragenen Kräfte bewirkt werden würde, vermieden werden, denn es soll eine gezielte Verstellung des Exzenterkörpers 9 erfolgen.The eccentric body 9 is characterized by in the cylinder unit between the connecting rod 1 on the one hand and the piston pin and the crank pin on the other hand occurring engine forces, ie mass and gas forces adjusted. During the working process of the cylinder unit, the acting forces change continuously. With the eccentric body 9 is designed as a two-armed lever eccentric lever 11 rotatably connected, the diametrically extending tabs 12 and 13 each having piston rods 14 and 15 with single-acting actuator piston 16 and 17 are connected. The adjusting pistons 16 and 17 grip on the aforementioned components on the eccentric body 9 in order to allow this twisting or to support it in the respective position. Thus, by the adjusting piston 16 and 17 the rotational movement of the eccentric body 9 supports or its provision, due to different force directions on the eccentric body 9 transmitted forces would be avoided, because it is a targeted adjustment of the eccentric body 9 respectively.

Die Stellkolben 16 und 17 bilden gemeinsam mit Zylinderbohrungen 18 und 19, in denen sie geführt sind, Stützzylinder 20 und 21, wobei jeder Stützzylinder 20 bzw. 21 einen Druckraum 22 bzw. 23 aufnimmt. In die Druckräume 22 bzw. 23 kann über Ölleitungen 24 und 25 als Hydraulikmedium dienendes Schmieröl der Hubkolbenbrennkraftmaschine aus einem im Pleuellagerauge 6 angeordneten Pleuellager einströmen. Außerdem führt eine Fluidleitung 26 vom Pleuellagerauge 6 zu einem Steuerungsmodul 27. Am Übergang vom Pleuelschaft 2 zum Pleuellagergehäuse 5 ist dieses erfindungsgemäß ausgebildete Steuerungsmodul 27 angeordnet, das quer zur Längsmittelachse 7 des Pleuellagerauges 6 verläuft. Das Steuerungsmodul 27 weist einen Steuerschieber 28 auf, der quer zu diesem und folglich parallel zur Längsmittelachse 7, des Pleuellagerauges 6 verläuft. Das in eine Durchgangsbohrung 29 eingepresste Steuerungsmodul 27 nimmt im Übrigen eine Lage ein, in der es unter einem spitzen Winkel 31 zu einer Querebene des Pleuels 1 angeordnet ist. Da das Steuerungsmodul 27 den quer zu dessen Längsachse verlaufenden Steuerschieber 28 aufnimmt, verläuft dieser letztendlich parallel zur Längsmittelachse 7 des Pleuellagerauges 6. An seinem von dem Steuerschieber 28 abgewandten Ende ist das Steuerungsmodul 27 mit einem radial vorstehenden Bund 30 versehen, der somit gegenüber dem Pleuel 1 einen axialen Anschlag bildet.The adjusting pistons 16 and 17 form together with cylinder bores 18 and 19 in which they are guided, support cylinders 20 and 21 where each support cylinder 20 respectively. 21 a pressure room 22 respectively. 23 receives. In the pressure chambers 22 respectively. 23 can over oil lines 24 and 25 Serving as a hydraulic medium lubricating oil of the reciprocating internal combustion engine from a in Pleuellagerauge 6 flow in connecting rod bearings. In addition, a fluid line leads 26 from the connecting rod eye 6 to a control module 27 , At the transition from the connecting rod shaft 2 to the connecting rod bearing housing 5 is this inventively designed control module 27 arranged, which is transverse to the longitudinal central axis 7 of the connecting rod bearing eye 6 runs. The control module 27 has a spool 28 on, transverse to this and thus parallel to the longitudinal central axis 7, the connecting rod bearing eye 6 runs. That in a through hole 29 Pressed control module 27 By the way, it occupies a position in which it is at an acute angle 31 to a transverse plane of the connecting rod 1 is arranged. Since the control module 27 extending transversely to its longitudinal axis spool 28 absorbs, this ultimately runs parallel to the longitudinal central axis 7 of the connecting rod bearing eye 6 , At his from the spool 28 opposite end is the control module 27 with a radially projecting collar 30 provided, thus against the connecting rod 1 forms an axial stop.

In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Pleuels 1 dargestellt. Zwischen Bruchlinien, die durch den Pleuelschaft 2 verlaufen, ist die Anordnung des Steuerungsmoduls 27 sichtbar. Dabei wird der Bund 30 durch einen Sicherungsring 32 gebildet, der in eine Ringnut des Steuerungsmoduls 27 eingeschnappt ist. Die 3 zeigt diese Anordnung des Steuerungsmoduls 27 im Pleuel 1 in einer Ansicht auf das mit dem Bund 30 bzw. dem Sicherungsring 32 versehenen Ende.In the 2 is an embodiment of the connecting rod 1 shown. Between fault lines passing through the connecting rod shaft 2 run, is the arrangement of the control module 27 visible, noticeable. This is the federal government 30 through a circlip 32 formed in an annular groove of the control module 27 is snapped. The 3 shows this arrangement of the control module 27 in the connecting rod 1 in a view on the one with the waistband 30 or the circlip 32 provided end.

Die 4 zeigt das Steuerungsmodul 27 in einer perspektivischen Ansicht, aus der hervorgeht, dass dieses aus einem Modulgehäuse 33 besteht, in dessen quer verlaufende Führungsbohrung 34 der Steuerschieber 28 eingesetzt ist. Beabstandet zu dem die Führungsbohrung 34 aufweisenden Ende sind Verbindungsbohrungen 35 und 36 vorgesehen, die durch Stopfen 37 und 38 verschlossen sind. Auf die Bedeutung dieser Verbindungsbohrungen 35 und 36 wird nachfolgend noch eingegangen werden. Weiterhin ist in der Außenmantelfläche des Modulgehäuses 33 eine Umfangsnut 39 vorgesehen, in der mittels einer Abflachung 40 ein Sammelraum 41 gebildet ist. Vom Boden dieses Sammelraumes 41 gehen Rückschlagventile 42 und 43 aus, die innerhalb des Modulgehäuses 33 radial oder sehnenartig zum zylindrischen Modulgehäuse 33 verlaufen. Außerdem ist im Modulgehäuse 33 ein Ölkanal 44 vorgesehen, der radial zum Modulgehäuse 33 verläuft. Dem mit dem Sicherungsring 32 versehenen Ende des Modulgehäuses 33 benachbart, ist eine Sammelnut 45 angeordnet, von der ein in dieser Darstellung nicht sichtbarer Ölkanal ausgehen soll.The 4 shows the control module 27 in a perspective view, which shows that this from a module housing 33 exists in its transverse guide bore 34 the spool 28 is used. Spaced to the the guide hole 34 having end holes are connecting holes 35 and 36 provided by stopper 37 and 38 are closed. On the importance of these connection holes 35 and 36 will be discussed below. Furthermore, in the outer circumferential surface of the module housing 33 a circumferential groove 39 provided in the means of a flattening 40 a collection room 41 is formed. From the bottom of this collection room 41 go check valves 42 and 43 out inside the module housing 33 radial or chord-like to the cylindrical module housing 33 run. Moreover, in the module housing 33 an oil channel 44 provided, which is radial to the module housing 33 runs. The one with the circlip 32 provided end of the module housing 33 adjacent, is a collecting well 45 arranged to emanate from a not visible in this illustration oil passage.

Die 5 zeigt eine Teilansicht des Pleuels 1 im Längsschnitt. Im entsprechenden Übergang des Pleuelschafts 2 in das Pleuellagergehäuse 5 ist in wesentlicher Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der 1, 2 und 3 das Steuerungsmodul 27 in die schräg zur Querebene des Pleuelschafts 2 verlaufende Durchgangsbohrung 29 eingepresst und bildet mittels des Sicherungsringes 32 einen axialen Anschlag. Im Pleuellagerauge 6 ist ein als Gleitlager ausgebildetes Pleuellager 46 angeordnet, von welchem nur eine obere Lagerschale 47 dargestellt ist. Diese Lagerschale 47 weist eine über einen Teil des Umfangs des Pleuellagers 46 verlaufende Sammelnut 48 auf, die mit einem nicht dargestellten Ölaustritt eines Kurbelzapfens einer Kurbelwelle zusammenwirkt. Von der Sammelnut 48 gehen radial verlaufende Ölbohrungen 49 aus, die in einen im Pleuellagergehäuse 5 vorgesehenen sichelförmigen Sammelraum 50 münden, von dem die Fluidleitung 26 ausgeht und zum Steuerungsmodul 27 führt.The 5 shows a partial view of the connecting rod 1 in longitudinal section. In the corresponding transition of the connecting rod shaft 2 in the connecting rod bearing housing 5 is in substantial accordance with the embodiments of 1 . 2 and 3 the control module 27 in the oblique to the transverse plane of the connecting rod shaft 2 running through hole 29 pressed in and forms by means of the retaining ring 32 an axial stop. In the connecting rod eye 6 is designed as a plain bearing connecting rod bearings 46 arranged, of which only an upper bearing shell 47 is shown. This bearing shell 47 has a part of the circumference of the connecting rod bearing 46 running collecting groove 48 on, which cooperates with an unillustrated oil outlet of a crank pin of a crankshaft. From the collecting groove 48 go radial oil holes 49 out, in one in the connecting rod bearing housing 5 provided crescent-shaped collecting space 50 lead, from which the fluid line 26 goes out and the control module 27 leads.

Betreffend die Ausbildung des Steuerungsmoduls 27 geht aus der Darstellung der 5 und 9 hervor, dass das Modulgehäuse 33 eine zentrisch verlaufende Bohrung 51 und, radial beabstandet zu dieser, zwei Ölkanäle 44 und 52 aufweist. Die beiden Ölkanäle 44 und 52 weisen jeweils eine radial zum Modulgehäuse 29 verlaufende Querbohrung 44a und 52a auf. Die Querbohrung 44a fluchtet dabei mit einem Ende der bereits im Zusammenhang mit der 1 erläuterten Ölleitung 24. Die Querbohrung 52a mündet in die Sammelnut 45, die wiederum mit der Ölleitung 25 in Verbindung steht. Die Ölkanäle 44 und 45 sind durch Stopfen 53 und 54 verschlossen, wobei sie mit den Verbindungsbohrungen 35 und 36 sowie mit den Rückschlagventilen 42 und 43 verbunden sind. In der zentral verlaufenden Bohrung 51 ist ein Arretierstift 55 angeordnet, der sich mit einem Ende über eine Arretierfeder 56 an einem in die Aufnahmebohrung 51 eingesetzten Stopfen 57 abstützt. Dieser Stopfen 57 ist vorzugsweise mit einer Entlüftungsbohrung versehen. Innerhalb des einen Endabschnittes des Modulgehäuses 33 befindet sich die quer zur Längserstreckung des Modulgehäuses 33 verlaufende Führungsbohrung 34, in der der Steuerschieber 28 längsverschieblich geführt ist.Regarding the design of the control module 27 goes from the representation of 5 and 9 apparent that the module housing 33 a centrally extending bore 51 and, radially spaced therefrom, two oil passages 44 and 52 having. The two oil channels 44 and 52 each have a radial to the module housing 29 running transverse bore 44a and 52a on. The transverse bore 44a Aligns with an end of already in connection with the 1 explained oil line 24 , The transverse bore 52a flows into the collecting groove 45 , in turn, with the oil pipe 25 communicates. The oil channels 44 and 45 are through plugs 53 and 54 closed, taking with the connecting holes 35 and 36 and connected to the check valves 42 and 43. In the central bore 51 a locking pin 55 is arranged, which is connected to one end via a locking spring 56 at one in the receiving bore 51 inserted plug 57 supported. This plug 57 is preferably provided with a vent hole. Within the one end portion of the module housing 33 is located transversely to the longitudinal extent of the module housing 33 extending guide bore 34 in which the spool 28 is guided longitudinally displaceable.

Die 6 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf das mit dem Sicherungsring 32 versehenes Ende des Steuerungsmoduls 27. Dabei sind die in die Ölkanäle 44 und 52 eingesetzten Stopfen 53 und 54 sowie die Bohrung 51 sichtbar. Weiterhin geht aus der 6 ein radial über die Erstreckung des Modulgehäuses 33 vorstehendes Ende des Steuerschiebers 28 hervor. In der 7 ist das bereits perspektivisch in der 4 gezeigte Steuerungsmodul 27 dargestellt.The 6 shows an end view of the with the retaining ring 32 provided end of the control module 27 , They are in the oil channels 44 and 52 inserted plug 53 and 54 as well as the hole 51 visible, noticeable. Furthermore, goes from the 6 a radial over the extension of the module housing 33 projecting end of the spool 28 out. In the 7 is that already perspective in the 4 shown control module 27 shown.

Aus der 8 geht die Ausbildung der Rückschlagventile 42 und 43 hervor. Jedes der Rückschlagventile 42 und 43 weist einen kugelförmigen Sperrkörper 58 auf, der jeweils über eine Druckfeder 59 an einem Federteller 60 abgestützt ist. Ventilsitze für die Sperrkörper 58 sind unmittelbar im Modulgehäuse 33 ausgebildet. Wie der Darstellung zu entnehmen ist, verlaufen Bewegungsachsen der Sperrkörper 58 parallel zu einer Längsmittelachse des Steuerschiebers 28. Daraus ergibt sich, dass bei in das Pleuel 1 eingebautem Steuerungsmodul 27 die jeweilige Wirkrichtung der Sperrkörper 58 um 90° verdreht zur Längsebene des Pleuels 1 verläuft. Durch die entsprechende Ausrichtung der Rückschlagventile 42 und 43 wird erreicht, dass diese nicht den am Pleuel 1 auftretenden Beschleunigungskräften ausgesetzt sind, da dadurch anderenfalls ihre Funktion negativ beeinflusst werden würde.From the 8th goes the training of the check valves 42 and 43 out. Each of the check valves 42 and 43 has a spherical locking body 58 on, each via a compression spring 59 on a spring plate 60 is supported. Valve seats for the locking bodies 58 are directly in the module housing 33 educated. As can be seen, axes of movement of the blocking bodies run 58 parallel to a longitudinal center axis of the spool 28 , It follows that when in the connecting rod 1 built-in control module 27 the respective effective direction of the locking body 58 rotated by 90 ° to the longitudinal plane of the connecting rod 1 runs. By the appropriate orientation of the check valves 42 and 43 is achieved that these are not the con rods 1 are exposed to occurring acceleration forces, as otherwise their function would be adversely affected.

Die 10 zeigt einen Längsschnitt durch das Steuerungsmodul 27 in einer Schnittebene, die durch den Steuerschieber 28 verläuft. Dabei sind von den Verbindungsbohrungen 35 und 36 ausgehende Rücklaufkanäle 61 und 62 sichtbar, die bis zur Führungsbohrung 34 verlaufen. Der Steuerschieber 28 weist Stirnflächen 63 und 64 sowie, in axialer Richtung gesehen, in seiner Mitte ein Rastgebirge 65 auf, das aus einer kegelige Rampen 66 aufweisenden Rasterhöhung 67 und beidseitig von diesem befindlichen Rastnuten 68 und 69 besteht. In Richtung der beiden Enden des Steuerschiebers 28 sind die Rastnuten 68 und 69 jeweils durch eine kreisringförmige Flanke 70 und 71 begrenzt. Im Übrigen weist der Steuerschieber 28 zylindrische Außenmantelflächen 72 und 73 auf, die wahlweise eine der Rücklaufkanäle 61 und 62 sperren. In der Darstellung nach der 10 ist der Rücklaufkanal 62 durch die zylindrische Außenmantelfläche 73 gesperrt, während der Rücklaufkanal 61 gegenüber der Rastnut 68 geöffnet ist.The 10 shows a longitudinal section through the control module 27 in a sectional plane through the spool 28 runs. These are from the connection holes 35 and 36 outgoing return channels 61 and 62 visible to the guide hole 34 run. The spool 28 has end faces 63 and 64 and, seen in the axial direction, in its center a resting mountains 65 on top of a conical ramp 66 having grid increase 67 and on both sides of this located Rastnuten 68 and 69 consists. Towards the two ends of the spool valve 28 are the Rastnuten 68 and 69 each bounded by an annular edge 70 and 71. Incidentally, the spool 28 cylindrical outer circumferential surfaces 72 and 73 on, which optionally one of the return channels 61 and 62 lock. In the illustration after the 10 is the return channel 62 through the cylindrical outer circumferential surface 73 locked while the return channel 61 opposite the locking groove 68 is opened.

Das Modulgehäuse 33 weist außerdem Abströmbohrungen 74 und 75 auf, in die Abströmblenden 76 und 77 eingesetzt sind. Über die Abströmblende 76 kann im vorliegenden Fall das Druckmittel aus dem Rücklaufkanal 61 in eine Ölwanne der Hubkolbenbrennkraftmaschine ausströmen. Diese Anordnung betrifft folglich eine externe Ölrückführung.The module housing 33 also has discharge holes 74 and 75 on, in the outflow apertures 76 and 77 are used. About the outflow diaphragm 76 can in the present case, the pressure medium from the return channel 61 in an oil pan the Reciprocating internal combustion engine. This arrangement consequently relates to an external oil return.

Aus der 11 geht der Verlauf der Verbindungsbohrungen 35 und 36 hervor. Diese erstrecken sich jeweils zwischen den Ölkanälen 44 und 52 einerseits und den Rücklaufkanälen 61 und 62 andererseits. Dadurch wird erreicht, dass diese Kanäle in unterschiedlichen Ebenen, nämlich in um 90°versetzten Ebenen verlaufen können.From the 11 goes the course of the connection holes 35 and 36 out. These each extend between the oil channels 44 and 52 on the one hand and the return channels 61 and 62 on the other hand. This ensures that these channels can run in different planes, namely in planes offset by 90 °.

Im Gegensatz zur 10 zeigt die 12 eine interne Ölrückführung, bei der Abströmbohrungen 78 und 79, ausgehend von der Führungsbohrung 34 bis in den Sammelraum 41 verlaufen. Dieses abgeführte Druckmittel wird also gemeinsam mit dem aus der Fluidleitung 26 über eines der Rückschlagventile 42 oder 43 einem der Ölkanäle 44 oder 52 zugeführt. Vorzugsweise sind in diese Abströmbohrungen 78 und 79 ebenfalls Blenden eingesetzt, die in der 13 mit 81 und 82 bezeichnet sind.In contrast to 10 show the 12 an internal oil return, at the discharge holes 78 and 79 , starting from the guide hole 34 to the collection room 41 run. This discharged pressure medium is thus together with the fluid from the line 26 over one of the check valves 42 or 43 one of the oil channels 44 or 52 fed. Preferably, in these flow holes 78 and 79 also used diaphragms in the 13 are designated 81 and 82.

Schließlich geht aus der 13 ein Schaltplan eines Steuersystems, das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Steuerungsmoduls 27 die Verstellvorrichtung eines Pleuels steuert, hervor. Danach wird das aus einem Kurbelzapfen 80 einer Kurbelwelle austretende Druckmittel in den Sammelraum 50 und somit in die in diesem Schaltplan zwei Zweige bildende Fluidleitung 26 übertragen. Innerhalb des Steuerungsmoduls 27 tritt das Druckmittel über eines der Rückschlagventile 42 oder 43 in einen der Ölkanäle 44 oder 52 ein. Diese Ölkanäle 44 und 52 sind über die Ölleitungen 24 und 25 an die Druckräume 22 und 23 angeschlossen. Von den Ölkanälen 44 und 52 zweigen die Rücklaufkanäle 61 und 62 ab, die zum Steuerschieber 28 führen. Dieser ist als mechanisch betätigtes 4/2-Wegeventil ausgeführt und steuert dass Druckmittel wahlweise aus einem der Rücklaufkanäle 61 oder 62 in die entsprechende Abströmbohrung 78 oder 79, in die Abströmblenden 81 und 82 eingesetzt sind, ab. Das abströmende Druckmittel wird wieder der Fluidleitung 26 zugeführt.Finally, leave the 13 a circuit diagram of a control system using the control module according to the invention 27 the adjustment of a connecting rod controls, out. After that, this is from a crank pin 80 a crankshaft escaping pressure medium into the plenum 50 and thus in the two branches forming in this circuit diagram fluid line 26 transfer. Within the control module 27 the pressure medium passes through one of the check valves 42 or 43 into one of the oil channels 44 or 52 one. These oil channels 44 and 52 are over the oil pipes 24 and 25 to the pressure chambers 22 and 23 connected. From the oil channels 44 and 52 branches the return channels 61 and 62 off to the spool 28 to lead. This is designed as a mechanically operated 4/2-way valve and controls that pressure medium either from one of the return channels 61 or 62 into the corresponding outflow hole 78 or 79 , in the outflow apertures 81 and 82 are used, from. The outflowing pressure medium is again the fluid line 26 fed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Pleuelpleuel
22
Pleuelschaftconnecting rod shaft
33
PleueloberteilPleueloberteil
44
PleuelunterteilPleuelunterteil
55
PleuellagergehäusePleuellagergehäuse
66
PleuellageraugePleuellagerauge
77
Längsmittelachse von 6Longitudinal central axis of 6
88th
Pleuelaugeconnecting rod
99
Exzenterkörpereccentric
1010
KolbenbolzenlagerPiston pin bearing
1111
ExzenterhebelCam
1212
Lascheflap
1313
Lascheflap
1414
Kolbenstangepiston rod
1515
Kolbenstangepiston rod
1616
Stellkolbenactuating piston
1717
Stellkolbenactuating piston
1818
Zylinderbohrungbore
1919
Zylinderbohrungbore
2020
Stützzylindersupporting cylinders
2121
Stützzylindersupporting cylinders
2222
Druckraumpressure chamber
2323
Druckraumpressure chamber
2424
Ölleitungoil line
2525
Ölleitungoil line
2626
Fluidleitungfluid line
2727
Steuerungsmodulcontrol module
2828
Steuerschieberspool
2929
DurchgangsbohrungThrough Hole
3030
Bund von 26Federation of 26
3131
spitzer Winkelacute angle
3232
Sicherungsringcirclip
3333
Modulgehäusemodule housing
3434
Führungsbohrungguide bore
3535
Verbindungsbohrungconnecting bore
3636
Verbindungsbohrungconnecting bore
3737
StopfenPlug
3838
StopfenPlug
3939
Umfangsnutcircumferential groove
4040
Abflachungflattening
4141
Sammelraumplenum
4242
Rückschlagventilcheck valve
4343
Rückschlagventilcheck valve
4444
Ölkanaloil passage
44a44a
Querbohrungcross hole
4545
Sammelnutcollecting groove
4646
Pleuellagerconnecting rod bearing
4747
obere Lagerschaleupper bearing shell
4848
Sammelnutcollecting groove
4949
Ölbohrungoil well
50 50
Sammelraumplenum
5151
zentral verlaufende Bohrungcentral bore
5252
Ölkanaloil passage
52a52a
Querbohrungcross hole
5353
StopfenPlug
5454
StopfenPlug
5555
Arretierstiftlocking pin
5656
Arretierfederdetent
5757
StopfenPlug
5858
kugelförmiger Sperrkörper von 42 bzw. 43spherical locking body of 42 or 43
5959
Druckfedercompression spring
6060
Federtellerspring plate
6161
RücklaufkanalReturn channel
6262
RücklaufkanalReturn channel
6363
Stirnfläche von 28Face of 28
6464
Stirnfläche von 28Face of 28
6565
RastgebirgeRest Mountains
6666
kegelige Rampenconical ramps
6767
Rasterhöhungdetent elevation
6868
Rastnutlocking groove
6969
Rastnutlocking groove
7070
kreisringförmige Flankecircular flank
7171
kreisringförmige Flankecircular flank
7272
zylindrische Außenmantelflächecylindrical outer surface
7373
zylindrische Außenmantelflächecylindrical outer surface
7474
Abströmbohrungoutflow bore
7575
Abströmbohrungoutflow bore
7676
AbströmblendeAbströmblende
7777
AbströmblendeAbströmblende
7878
Abströmbohrungoutflow bore
7979
Abströmbohrungoutflow bore
8080
Kurbelzapfencrank pin
8181
AbströmblendeAbströmblende
8282
AbströmblendeAbströmblende

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012112461 A1 [0007]DE 102012112461 A1 [0007]

Claims (9)

Anordnung eines mechanisch betätigbaren Umschaltelements in einem Pleuel (1) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei mittels des Umschaltelements zur Steuerung einer Verstellvorrichtung für eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine jeweils ein Ölrücklauf (61, 62) eines von zwei Druckräumen (22 oder 23) von Stützzylindern (20 und 21) der Verstellvorrichtung mit zumindest einer Abströmbohrung (74, 75, 78, 79) verbindbar ist, wobei das in einer Aufnahmebohrung des Pleuels (1) anordenbare Umschaltelement einen mechanisch in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegbaren Steuerschieber (28) aufweist, der abwechselnd durch Steuerflächen eines an seinen beiden Stirnflächen (63 und 64) angreifenden Aktuators längsverschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltelement in einem ein Modulgehäuse (33) aufweisenden Steuerungsmodul (27) angeordnet ist, welches über eine zumindest abschnittsweise zylindrische Außenkontur in die quer zu einer Längsmittelachse (7) des Pleuellagerauges (6) verlaufende Aufnahmebohrung (29) einsetzbar ist, wobei das Steuerungsmodul (27) über radiale Druckmittelanschlüsse (39, 44a, 45, 52a) mit an die Druckräume (22 und 23) angeschlossenen Ölleitungen (24 und 25) und mit einer an das Pleuellagerauge (6) angeschlossenen Fluidleitung (26) verbunden ist, und dass das Modulgehäuse (33) zur Aufnahme des Steuerschiebers (28) eine quer verlaufende Führungsbohrung (34) aufweist.Arrangement of a mechanically actuated switching element in a connecting rod (1) of a reciprocating internal combustion engine, wherein by means of the switching element for controlling an adjusting device for a change in the compression ratio of a cylinder unit of the reciprocating internal combustion engine respectively an oil return (61, 62) one of two pressure chambers (22 or 23) of support cylinders (20 and 21) of the adjusting device with at least one outflow bore (74, 75, 78, 79) is connectable, wherein in a receiving bore of the connecting rod (1) can be arranged switching element has a mechanically movable into two different switching positions control slide (28), which alternately is longitudinally displaceable by control surfaces of an actuator acting on its two end surfaces (63 and 64), characterized in that the switching element is arranged in a control module (27) having a module housing (33), which has an at least partially cylindrical outer nkontur in the transverse to a longitudinal central axis (7) of the connecting rod bearing eye (6) extending receiving bore (29) is inserted, wherein the control module (27) via radial pressure medium connections (39, 44a, 45, 52a) to the pressure chambers (22 and 23) connected to oil lines (24 and 25) and connected to the connecting rod bearing eye (6) fluid line (26) is connected, and that the module housing (33) for receiving the spool (28) has a transverse guide bore (34). Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (28) mittig mit einem an seinem Umfang umlaufenden Rastgebirge (65) versehen und im Bereich seiner beiden Enden, in welchem Rücklaufkanäle (61 und 62) in die Führungsbohrung (34) münden, mit seiner Außenmantelfläche (72, 73) dichtend in der Führungsbohrung (34) geführt ist, und dass je nach Schaltstellung des Steuerschiebers (28) über die durch das Rastgebirge (65) gebildeten Rastnuten (68 und 69) jeweils eine der beiden Rücklaufkanäle (61, 62) mit zumindest einer Abströmbohrung (74, 75, 78, 79) verbunden ist.Arrangement according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the control slide (28) provided in the center with a circumferential on its circumference detent mountains (65) and in the region of its two ends, in which return channels (61 and 62) in the guide bore (34) open, with its outer lateral surface (72 , 73) is sealingly guided in the guide bore (34), and that depending on the switching position of the spool (28) via the locking grooves (65) formed by the locking grooves (68 and 69) each one of the two return channels (61, 62) with at least an outflow bore (74, 75, 78, 79) is connected. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmodul (27) über radiale Druckmittelanschlüsse (39, 44a, 45, 52a) mit an die Druckräume (22 und 23) angeschlossenen Ölleitungen (24 und 25) und mit einer an das Pleuellagerauge (6) angeschlossenen Fluidleitung (26) verbunden ist.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the control module (27) via radial pressure medium connections (39, 44a, 45, 52a) to the pressure chambers (22 and 23) connected to oil lines (24 and 25) and to the connecting rod bearing eye (6) connected fluid line ( 26) is connected. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmodul (27) an seinem Ende, das von dem die Führungsbohrung (34) aufnehmenden Endabschnitt abgewandt ist, einen radial vorstehenden Bund (30) aufweist oder einen Sicherungsring (32) aufnimmt.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the control module (27) at its end, which is remote from the guide bore (34) receiving end portion, a radially projecting collar (30) or a retaining ring (32) receives. Anordnung nach einem der Patentansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Fluidleitung (26) und zu den Druckräumen (22 und 23) führenden Ölkanälen (44 und 52) jeweils ein Rückschlagventil (42 und 43) angeordnet ist, wobei die Rückschlagventile (42 und 43) in das Modulgehäuse (33) integriert sind.Arrangement according to one of Claims 2 or 4 , Characterized in that disposed between the fluid line (26) and to the pressure chambers (22 and 23) leading oil passages (44 and 52) in each case a check valve (42 and 43), said check valves (42 and 43) (in the module housing 33) are integrated. Anordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (33) in seiner Außenmantelfläche eine mit der Fluidleitung (26) verbindbare Umfangsnut (39) aufweist.Arrangement according to Claim 6 , characterized in that the module housing (33) in its outer circumferential surface with the fluid line (26) connectable circumferential groove (39). Anordnung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (39) mit zumindest einer einen Sammelraum (41) bildenden Abflachung (40) versehen ist, von deren Boden zwei Aufnahmebohrungen ausgehen, in die die beiden Rückschlagventile (42 und 43) eingesetzt sind.Arrangement according to Claim 7 , characterized in that the circumferential groove (39) with at least one a collecting space (41) forming flattening (40) is provided, emanate from the bottom of two receiving holes into which the two check valves (42 and 43) are inserted. Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Modulgehäuse (33) zwischen den Rücklaufkanälen (61 und 62) und den Ölkanälen (44 und 52) Verbindungsbohrungen (35 und 36) vorgesehen sind, die als radial verlaufende Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.Arrangement according to Claim 8 , characterized in that in the module housing (33) between the return channels (61 and 62) and the oil passages (44 and 52) connecting holes (35 and 36) are provided, which are formed as radially extending through holes. Pleuel (1) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis, das zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses in seiner effektiven Länge wenigstens zweistufig verstellbar ist, mit wenigstens einer hydraulischen Stelleinrichtung zum Einstellen der effektiven Länge des Pleuels (1), die wenigstens einen in einem kolbenseitigen Pleuelauge (8) des Pleuels (1) angeordneten Exzenterkörper (9), wenigstens zwei mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Druckräume (22, 23) von zumindest einem Stützzylinder (20, 21), in dem ein Stellkolben (16, 17) verschiebbar geführt ist, und wenigstens eine Kolbenstange (14, 15), die den jeweiligen Stellkolben (16, 17) mit dem Exzenterkörper (9) verbindet, aufweist, wobei die Stelleinrichtung über ein mechanisch betätigbares Umschaltelement verstellbar ist, gekennzeichnet durch eine Anordnung und Ausbildung eines Umschaltelements nach einem der Patentansprüche 1 bis 9.Connecting rod (1) for a reciprocating internal combustion engine with adjustable compression ratio, which is adjustable in two stages to adjust the compression ratio in its effective length, with at least one hydraulic adjusting device for adjusting the effective length of the connecting rod (1), at least one in a piston-side connecting rod eye (8 ) of the connecting rod (1) arranged eccentric body (9), at least two acted upon by a hydraulic fluid pressure chambers (22, 23) of at least one support cylinder (20, 21) in which an actuating piston (16, 17) is displaceably guided, and at least one Piston rod (14, 15) which connects the respective actuating piston (16, 17) with the eccentric body (9), wherein the actuating device is adjustable via a mechanically actuable switching element, characterized by an arrangement and design of a switching element according to one of Claims 1 to 9 ,
DE102017102156.6A 2017-02-03 2017-02-03 Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element Expired - Fee Related DE102017102156B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017102156.6A DE102017102156B4 (en) 2017-02-03 2017-02-03 Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017102156.6A DE102017102156B4 (en) 2017-02-03 2017-02-03 Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017102156A1 true DE102017102156A1 (en) 2018-08-09
DE102017102156B4 DE102017102156B4 (en) 2019-12-24

Family

ID=62909730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017102156.6A Expired - Fee Related DE102017102156B4 (en) 2017-02-03 2017-02-03 Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017102156B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020002457A1 (en) * 2020-04-23 2020-06-10 FEV Group GmbH Connecting rod of an internal combustion engine for changing a compression ratio

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012112461A1 (en) 2012-12-18 2014-06-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Reversing valve for controlling engine oil of internal combustion engine i.e. petrol engine, in motor car, has groove connecting first and second hydraulic fluid lines to vent channel in first and second switch positions, respectively

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011056298A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Connecting rod arrangement for internal combustion engine of motor vehicle, has changeover valve to control displacement direction of eccentric unit, and changeover valve reset unit to shift changeover valve by actuating pulse
DE102012020999B4 (en) 2012-07-30 2023-02-23 FEV Europe GmbH Hydraulic freewheel for variable engine parts
DE102013113432B4 (en) 2013-12-04 2022-02-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Reversing valve unit and internal combustion engine with such a reversing valve unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012112461A1 (en) 2012-12-18 2014-06-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Reversing valve for controlling engine oil of internal combustion engine i.e. petrol engine, in motor car, has groove connecting first and second hydraulic fluid lines to vent channel in first and second switch positions, respectively

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017102156B4 (en) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014220175A1 (en) control system
DE102015203417B4 (en) switching valve
DE102014220177A1 (en) Device for changing compression ratios
DE102017104391A1 (en) Switching device for controlling an adjusting device and connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with such a switching device
WO2019002250A1 (en) Switchover valve for controlling a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable-compression internal combustion engine, and connecting rod
WO2016127985A1 (en) Directional control valve
DE102015215241A1 (en) Hydraulically operated switching valve
DE102015202538A1 (en) Hydraulically operated switching valve for a device for changing the compression ratio of a cylinder unit
WO2018014906A1 (en) Hydraulically actuated directional valve and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine having an adjustable compression ratio
WO2018006904A1 (en) Arrangement for transferring a pressure medium
DE102015223129A1 (en) Hydraulically operated switching valve
DE102016120950A1 (en) Connecting rod with encapsulated assembly for length adjustment
DE102016203559A1 (en) Hydraulically operated switching valve
DE102017102156B4 (en) Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating piston internal combustion engine and connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with an adjustable compression ratio with a corresponding switching element
DE102016208329B4 (en) Control system and check valve for placement in such a control system
DE102016217983A1 (en) Switching element for controlling an adjusting device for a change in the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine
DE102016211999A1 (en) Hydraulically actuated directional control valve for setting a variable compression ratio of a reciprocating internal combustion engine
DE102015202535A1 (en) way valve
DE102016211322B4 (en) Arrangement of a switching element in a connecting rod of a reciprocating internal combustion engine
DE102013021635A1 (en) Reciprocating internal combustion engine
DE102015206357A1 (en) Hydraulically operated switching valve
AT519303A2 (en) Connecting rod with stepped piston
DE102017104252A1 (en) Connecting rod of a reciprocating internal combustion engine with a mechanically actuated switching element
DE102015206328A1 (en) Hydraulically actuated directional control valve
DE102017104345A1 (en) Device for changing the compression ratio of a reciprocating internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee