DE102017117028B4 - Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor - Google Patents

Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
DE102017117028B4
DE102017117028B4 DE102017117028.6A DE102017117028A DE102017117028B4 DE 102017117028 B4 DE102017117028 B4 DE 102017117028B4 DE 102017117028 A DE102017117028 A DE 102017117028A DE 102017117028 B4 DE102017117028 B4 DE 102017117028B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
eccentric
piston
recess
connecting rod
rod
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.)
Active
Application number
DE102017117028.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102017117028A1 (de
Inventor
Michael Paul
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102017117028.6A priority Critical patent/DE102017117028B4/de
Publication of DE102017117028A1 publication Critical patent/DE102017117028A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102017117028B4 publication Critical patent/DE102017117028B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B31/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01B31/14Changing of compression ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06Adjustable connecting-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/10Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/12Force connections, e.g. clamping by press-fit, e.g. plug-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50Positive connections
    • F16C2226/62Positive connections with pins, bolts or dowels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/70Diameters; Radii
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/10Bearings, parts of which are eccentrically adjustable with respect to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/22Internal combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Pleuelstange (10), miteinem Hublagerauge (11) zur Anbindung derselben an eine Kurbelwelle,einem Pleuellagerauge (12) zur Anbindung derselben an einen Kolben eines Zylinders,einer Exzenter-Verstelleinrichtung (13) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobeidie Exzenter-Verstelleinrichtung (13) Exzenterstangen (15, 16) aufweist, die mit einem ersten Ende (36, 37) an einem Exzenterhebel (14) der Exzenter-Verstelleinrichtung (13) und mit einem zweiten Ende (38, 39) an in Hydraulikammern (22, 23) der Pleuelstange geführten Kolben (20, 21) angreifen,das zweite Ende (38, 39) mindestens einer der Exzenterstangen (15, 16) als Kugelkopf ausgebildet ist, der in eine korrespondierende Ausnehmung des jeweiligen Kolbens (20, 21) hineinragt,wobei das zweite Ende (38, 39) mindestens einer der Exzenterstangen (15, 16) über einen Haltebolzen (40, 41), der eine Ausnehmung (42) im jeweiligen als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Ende (38, 39) der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) und eine Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) durchdringt, an dem Kolben (20, 21) befestigt ist,wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung (42) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) einem Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens (40, 41) derart entspricht, dass der jeweilige Haltebolzen (40, 41) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) mit Presssitz geführt ist,wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) größer als ein Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens (40, 41) ist, sodass der jeweilige Haltebolzen (40, 41) in dem jeweiligen Kolben (20, 21) mit Spiel geführt ist,ein Mittelpunkt (44) der Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) gegenüber einem Mittelpunkt (45) der Ausnehmung (42) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) versetzt oder desachsiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für einen Verbrennungsmotor und einen Verbrennungsmotor.
  • 1 zeigt eine aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannte Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis. So verfügt die Pleuelstange 10 über ein Hublagerauge 11 und ein Pleuellagerauge 12, wobei das Hublagerauge 11 der Anbindung der Pleuelstange 10 an eine in 1 nicht gezeigte Kurbelwelle und das Pleuellagerauge 12 der Anbindung der Pleuelstange 10 an einen in 1 nicht gezeigten Zylinderkolben des Verbrennungsmotors dient. Der Pleuelstange 10 ist eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zugeordnet, die einen in 1 nicht gezeigten Exzenter, einen Exzenterhebel 14 und Exzenterstangen 15, 16 aufweist. Der Exzenterhebel 14 weist eine exzentrisch zu einem Mittelpunkt 17 des Pleuellagerauges 12 angeordnete Bohrung mit einem Mittelpunkt 18 auf, wobei die Bohrung im Exzenterhebel 14 den Exzenter und eine Bohrung im Exzenter einen Kolbenbolzen aufnimmt. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 dient der Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge leff, wobei als Pleuelstangenlänge der Abstand des Mittelpunkts 18 der Bohrung im Exzenterhebel 14 zu einem Mittelpunkt 19 des Hublagerauges 11 zu verstehen ist. Zur Verdrehung des Exzenterhebels 14 und damit zur Veränderung der effektiven Pleuelstangenlänge leff sind die Exzenterstangen 15, 16 verlagerbar. Jeder Exzenterstange 15, 16 ist ein Kolben 20, 21 zugeordnet, der in einer Hydraulikkammer 22, 23 verschiebbar geführt ist. In den Hydraulikkammern 22, 23 herrscht ein Hydraulikdruck, der auf die den Exzenterstangen 15, 16 zugeordneten Kolben 20, 21 einwirkt, wobei abhängig von der Ölmenge in den Hydraulikkammern die Verlagerung der Exzenterstangen 15, 16 möglich ist oder nicht möglich ist.
  • Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirken. Während eines Arbeitstakts verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte ständig. Die Verstellbewegung wird durch die mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolben 20, 21, die auf die Exzenterstangen 15, 16 einwirken, unterstützt, wobei die Kolben 20, 21 ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte verhindern. Die Exzenterstangen 15, 16, die mit den Kolben 20, 21 zusammenwirken, sind beidseitig an den Exzenterhebel 14 angebunden. Die Hydraulikkammern 22 und 23, in welchen die Kolben 20, 21 geführt sind, sind über Hydraulikölleitungen 24 und 25 von dem Hublagerauge 11 aus mit Hydrauliköl beaufschlagbar. Rückschlagventile 26 und 27 verhindern ein Rückfließen des Hydrauliköls aus den Hydraulikkammern 23 und 24 zurück in die Hydraulikleitungen 24 und 25. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 29 aufgenommen, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils 29 bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22 und 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22 und 23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 abhängt. Die Hydraulikkammern 22 und 23 stehen dabei über Fluidleitungen 30 bzw. 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 29 aufnimmt. Vom Umschaltventil 29 sind in 1 ein Betätigungsmittel 32, eine Federeinrichtung 33 und ein Steuerkolben 34 schematisiert gezeigt, wobei die Funktion dieser Bauelemente des Umschaltventils 29 bereits aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannt ist.
  • Wie oben ausgeführt, wird das Hydrauliköl, welches auf die in den Hydraulikkammern 22, 23 geführten Kolben 20, 21 einwirkt, den Hydraulikkammern 22, 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikleitungen 24 und 25 zugeführt, wobei die Pleuelstange 10 derart mit dem Hublagerauge 11 an der in 1 nicht gezeigten Kurbelwelle angreift, dass zwischen der Kurbelwelle, nämlich einem Kurbelwellenlagerzapfen derselben, und dem Hublagerauge eine Pleuellagerschale 35 angeordnet ist.
  • Wie oben bereits ausgeführt, ist zu beiden Seiten des Exzenterhebels 14 jeweils eine Exzenterstange 15, 16 an den Exzenterhebel 14 angebunden. 1 kann entnommen werden, dass jede der Exzenterstangen 15, 16 mit einem ersten Ende 36 bzw. 37 an dem Exzenterhebel 14 angreift, wobei die jeweilige Exzenterstange 15 bzw. 16 mit einem gegenüberliegenden zweiten Ende 38 bzw. 39 an einem in den Hydraulikkammern 22, 23 der Pleuelstange 10 geführten Kolben 20 bzw. 21 angreift.
  • Aus der DE 10 2015 103 207 A1 ist bekannt, dass die Exzenterstangen 15, 16 im Bereich ihrer zweiten Enden 38, 39 Kugelköpfe ausbilden, über welche die Exzenterstangen 15, 16 an die Kolben 20, 21 angebunden sind. Die Kugelköpfe greifen dabei in korrespondierende Ausnehmungen der Kolben 20, 21 ein. Der jeweilige Kolben 20, 21 nimmt dabei einen Haltering auf, der abschnittsweise an dem als Kugelkopf ausgebildeten Ende der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 anliegt.
  • Aus der EP 3 067 576 A1 ist es ebenfalls bekannt, diejenigen Enden von Exzenterstangen, die in Kolben hineinragen, als Kugelköpfe auszuführen und über einen Haltering im Kolben zu sichern. Der Haltering hintergreift dabei einen Hinterschnitt im Kolben.
  • Weitere Möglichkeiten zur Anbindung der zweiten Enden der Exzenterstangen an die Kolben sind aus der DE 2014 007 050 A1 , der DE 2013 021 065 A1 sowie aus der DE 10 2015 213 286 A1 bekannt. Die DE 27 37 596 A1 bildet weiteren Stand der Technik ab.
  • Die Sicherung des als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Endes einer Exzenterstange in dem jeweiligen Kolben über einen Haltering ist im Hinblick auf die Übertragbarkeit von Zugkräften von Nachteil. Es können zwar durch die Wirkverbindung von Kugelkopf und Kolben hohe Druckkräfte übertragen werden, die Übertragbarkeit der Zugkräfte, die auf den Haltering einwirken, ist jedoch vergleichsweise gering. Dies ist von Nachteil.
  • Aus der DE 10 2013 224 270 B3 ist eine weitere Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis und eine neuartige Pleuelstange für einen solchen Verbrennungsmotor zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Pleuelstange eines Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Das zweite Ende mindestens einer der Exzenterstangen ist über einen Haltebolzen, die eine Ausnehmung im jeweiligen als Kugelkopf ausgebildeten zweite Enden der jeweiligen Exzenterstange und eine Ausnehmung im jeweiligen Kolben durchdringt, an dem jeweiligen Kolben befestigt. Dadurch ist es möglich, nicht nur hohe Druckkräfte sondern auch hohe Zugkräfte zu übertragen.
  • Ein Innendurchmesser der Ausnehmung in der jeweiligen Exzenterstange entspricht einem Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens derart, dass der jeweilige Haltebolzen in der jeweiligen Exzenterstange mit Presssitz geführt ist. Ein Innendurchmesser der Ausnehmung im jeweiligen Kolben ist größer als ein Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens ist, sodass der jeweiligen Haltebolzen in dem jeweiligen Kolben mit Spiel geführt ist. Durch diese Gestaltung der Innendurchmesser der Ausnehmungen in den zweiten Enden der Exzenterstangen sowie in den Kolben und des Außendurchmessers des jeweiligen Haltebolzens wird eine toleranzunempfindliche Verbindung der Exzenterstangen an die Kolben ermöglicht, welche eine Übertragung hoher Zugkräfte und Druckkräfte ermöglicht. Die Fertigung einer solchen Pleuelstange ist vergleichsweise einfach.
  • Ein Mittelpunkt der Ausnehmung im jeweiligen Kolben ist gegenüber einem Mittelpunkt der Ausnehmung in der jeweiligen Exzenterstangen versetzt oder desachsiert, vorzugsweise derart, dass der Haltebolzen an einer dem ersten Ende der jeweiligen Exzenterstange zugewandten Seite ein kleineres Speil aufweist als an einer von dem ersten Ende der jeweiligen Exzenterstangen abgewandten Seite. Hierdurch kann einerseits eine hohe Funktionssicherheit bei der Übertragung von Druckkräften gewährleistet werden, andererseits wird ein möglichst geringes Zugspiel bereitgestellt. Zugkräfte und Druckkräfte können so sicher übertragen werden. Druckkräfte werden ausschließlich über die Kugelköpfe übertragen. Die Haltebolzen müssen keine Druckkräfte übertragen. Zugkräfte werden über die Haltebolzen übertragen.
  • Der Verbrennungsmotor ist in Anspruch 4 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 eine Pleuelstange eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis;
    • 2 ein Detail einer erfindungsgemäßen Pleuelstange;
    • 3 ein Detail der 2.
  • Ein Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis weist mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Zylinder auf.
  • Jeder Zylinder verfügt über einen Kolben, der über eine Pleuelstange 10 an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Jede Pleuelstange 10 verfügt an einem Ende über ein Pleuellagerauge 12 und an einem gegenüberliegenden Ende über ein Hublagerauge 11. Die jeweilige Pleuelstange 10 greift mit ihrem Hublagerauge 11 derart an einem Kurbelwellenlagerzapfen der Kurbelwelle an, dass zwischen dem Kurbelwellenlagerzapfen und dem Hublagerauge eine Pleuellagerschale positioniert ist, wobei sich zwischen der Pleuellagerschale und dem Kurbelwellenlagerzapfen ein Schmierölfilm aufbauen kann.
  • Ein Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis weist im Bereich jedes Pleuels 10 eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zur Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge der jeweiligen Pleuelstange 10 auf.
  • Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 weist einen Exzenter, einen Exzenterhebel 14 und Exzenterstangen 15, 16 auf, die abhängig von einem in mit dem den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern herrschenden Hydraulikdruck zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verlagerbar sind. Die mit den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern sind ausgehend vom Hublagerauge 11 der jeweiligen Pleuelstange mit Hydrauliköl versorgbar.
  • Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert.
  • Die Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 der Pleuelstange 10 greifen mit ihren ersten Enden 36, 37 am Exzenterhebel 14 an. Mit gegenüberliegenden Enden 38, 39 sind die Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 der Pleuelstange 10 an Kolben 20, 21 befestigt, die in Hydraulikkammern 22, 23 des Pleuels 10 geführt sind.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine optimale Anbindung der Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 der Pleuelstange 10 an die in den Hydraulikkammern 22, 23 geführten Kolben 20, 21 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13.
  • Die zweiten Enden 38, 39 der Exzenterstangen 15, 16 sind als Kugelköpfe ausgebildet, die in eine korrespondierende Ausnehmung des jeweiligen Kolbens 20, 21 eingreifen. Die jeweilige Ausnehmung des Kolbens 20, 21 ist als eine kugelschalensegmentartige Ausnehmung ausgebildet, in die das als Kugelkopf ausgebildete zweite Ende 38, 39 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 vorzugsweise abschnittsweise eingreift.
  • Dieses Zusammenspiel der als Kugelköpfe ausgebildeten zweiten Enden 38, 39 der Exzenterstangen 15, 16 mit den kugelschalensegmentartigen Ausnehmungen der Kolben 20, 21 dient der Übertragung von Druckkräften, die bei der Verlagerung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 übertragen werden müssen.
  • Die zweiten Enden 38, 39 der Exzenterstangen 15, 16, die als Kugelköpfe ausgebildet sind, sind über Haltebolzen 40, 41 an dem jeweiligen Kolben 20, 21 befestigt, wobei sich die Haltebolzen 40, 41 senkrecht zu einer Längsachse der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 erstrecken.
  • Jeder Haltebolzen 40, 41 erstreckt sich einerseits durch eine Ausnehmung 42 im als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Ende 38, 39 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 und andererseits durch eine Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 20, 21.
  • Die Ausnehmung 42 in der jeweiligen Exzenterstange 15, 16, nämlich im als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Ende 38, 39 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16, verfügt dabei über einen Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens 40, 41 entspricht, sodass der jeweilige Haltebolzen 40, 41 in der jeweiligen Exzenterstange 15, 16, nämlich in der jeweiligen Ausnehmung 42 derselben, mit Presssitz geführt ist.
  • In 3 visualisiert das Maß Dbolzen den Außendurchmesser des Haltebolzens 41, wobei dieser Außendurchmesser Dbolzen des Haltebolzens 41 dem Innendurchmesser der Ausnehmung 42 im zweiten Ende 38 der jeweiligen Exzenterstange 15entspricht, sodass hier demnach der Presssitz ausgebildet ist.
  • Wie bereits ausgeführt, erstreckt sich der jeweilige Haltebolzen 40, 41 auch durch eine Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 20, 21, wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 20, 21 größer ist als der Außendurchmesser Dbolzen des jeweiligen Haltebolzens 40, 41 sodass der jeweilige Haltebolzen 40, 41 in dem jeweiligen Kolben 20, 21 mit Spiel geführt ist. In 3 visualisiert das Maß Dkolbenbohrung den Innendurchmesser der Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 20, 21.
  • Wie 3 entnommen werden kann, ist ein Mittelpunkt 44 der Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 20, 21 gegenüber einem Mittelpunkt 45 der Ausnehmung 42 im zweiten Ende 38, 39 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 versetzt oder deaxiert.
  • Dabei ist der Mittelpunkt 44 der Ausnehmung 43 im jeweiligen Kolben 21, 20 derart gegenüber dem Mittelpunkt 45 der Ausnehmung 42 in der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 vorzugsweise derart versetzt oder deaxiert, dass der Haltebolzen 40, 41 an einer dem jeweiligen ersten Ende 36, 37 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 zugewandten Seite ein kleineres Spiel in der Ausnehmung 43 des Kolbens 20, 21 aufweist als an einer von dem ersten Ende 36, 37 der jeweiligen Exzenterstange 15, 16 abgewandten Seite.
  • Hierdurch wird sichergestellt, dass Druckkräfte ausschließlich durch die Wirkverbindung zwischen den als Kugelköpfen ausgebildeten zweiten Enden 38, 39 der Exzenterstangen 15, 16 und den Kugelschalensegmenten der Kolben 20, 21 und nicht durch die Haltebolzen 40, 41 übertragen werden.
  • Die Haltebolzen 40, 41 werden lediglich bei der Übertragung von Zugkräften beansprucht.
  • Erfindungsgemäß wird demnach eine Verbindung der Exzenterstangen 15, 16 mit den Kolben 20, 21 über eine Kugelabstützung zwischen den zweiten Enden 38, 39 der Exzenterstangen 15, 16 und den Kolben 20, 21 sowie über die Haltebolzen 40, 41 bereitgestellt. Druckkräfte und Zugkräfte werden durch unterschiedliche Komponenten übertragen, nämlich die Druckkräfte durch die Kugelköpfe und die Kugelschalensegmente und die Zugkräfte durch die Haltebolzen.
  • Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Enden 38, 39 beider Exzenterstangen 15, 16 als Kugelköpfe ausgeführt, wobei im Bereich beider Kugelköpfe die Haltebolzen 40, 41 auf die oben beschriebene Art und Weise zum Einsatz kommen.
  • Es ist auch möglich, dass die zweiten Enden 38, 39 beider Exzenterstangen 15, 16 als Kugelköpfe ausgeführt sind, dass jedoch nur im Bereich eines der Kugelköpfe ein Haltebolzen 40 bzw. 41 auf die oben beschriebene Art und Weise zum Einsatz kommt.
  • Es ist auch möglich, dass nur ein zweites Ende 38 bzw. 39 der beiden Exzenterstangen 15 bzw. 16 als Kugelkopf ausgeführt ist, und dass im Bereich dieses Kugelkopfs der jeweilige Haltebolzen 40 bzw. 41 auf die oben beschriebene Art und Weise zum Einsatz kommt.

Claims (4)

  1. Pleuelstange (10), mit einem Hublagerauge (11) zur Anbindung derselben an eine Kurbelwelle, einem Pleuellagerauge (12) zur Anbindung derselben an einen Kolben eines Zylinders, einer Exzenter-Verstelleinrichtung (13) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (13) Exzenterstangen (15, 16) aufweist, die mit einem ersten Ende (36, 37) an einem Exzenterhebel (14) der Exzenter-Verstelleinrichtung (13) und mit einem zweiten Ende (38, 39) an in Hydraulikammern (22, 23) der Pleuelstange geführten Kolben (20, 21) angreifen, das zweite Ende (38, 39) mindestens einer der Exzenterstangen (15, 16) als Kugelkopf ausgebildet ist, der in eine korrespondierende Ausnehmung des jeweiligen Kolbens (20, 21) hineinragt, wobei das zweite Ende (38, 39) mindestens einer der Exzenterstangen (15, 16) über einen Haltebolzen (40, 41), der eine Ausnehmung (42) im jeweiligen als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Ende (38, 39) der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) und eine Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) durchdringt, an dem Kolben (20, 21) befestigt ist, wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung (42) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) einem Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens (40, 41) derart entspricht, dass der jeweilige Haltebolzen (40, 41) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) mit Presssitz geführt ist, wobei ein Innendurchmesser der Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) größer als ein Außendurchmesser des jeweiligen Haltebolzens (40, 41) ist, sodass der jeweilige Haltebolzen (40, 41) in dem jeweiligen Kolben (20, 21) mit Spiel geführt ist, ein Mittelpunkt (44) der Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) gegenüber einem Mittelpunkt (45) der Ausnehmung (42) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) versetzt oder desachsiert ist.
  2. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt (44) der Ausnehmung (43) im jeweiligen Kolben (20, 21) gegenüber dem Mittelpunkt (45) der Ausnehmung (42) in der jeweiligen Exzenterstange (15, 16) derart versetzt oder desachsiert ist, dass der Haltebolzen (40, 41) an einer dem ersten Ende (36, 37) der jeweiligen Exzenterstangen (15, 16) zugewandten Seite ein kleineres Spiel aufweist als an einer von dem ersten Ende (36, 37) der jeweiligen Exzenterstangen (15, 16) abgewandten Seite.
  3. Pleuelstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebolzen (40, 41) senkrecht zu Längsachsen der Exzenterstangen (15, 16) verlaufen.
  4. Verbrennungsmotor, welcher ein einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweist, mit mindestens einem Zylinder und mit einer Kurbelwelle, an der mindestens eine Pleuelstange (10) angreift, dass die oder jede Pleuelstange (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgebildet ist.
DE102017117028.6A 2017-07-27 2017-07-27 Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor Active DE102017117028B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017117028.6A DE102017117028B4 (de) 2017-07-27 2017-07-27 Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017117028.6A DE102017117028B4 (de) 2017-07-27 2017-07-27 Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017117028A1 DE102017117028A1 (de) 2019-01-31
DE102017117028B4 true DE102017117028B4 (de) 2021-06-10

Family

ID=65003875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017117028.6A Active DE102017117028B4 (de) 2017-07-27 2017-07-27 Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017117028B4 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737596A1 (de) * 1977-08-20 1979-03-01 Motoren Turbinen Union Pleuelstangen-kolben-verbindung
DE102010016037A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem derartigen Umschaltventil
DE102013224270B3 (de) * 2013-11-27 2015-01-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102013021065A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Fev Gmbh Kolbenmaschine mit Stützkolben
DE102014007050A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Fev Gmbh Kolbenmaschine mit einem Pleuelschaft aus mehreren Teilen
DE102015103207A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pleuelstange und Verbrennungsmotor
EP3067576A1 (de) * 2015-03-10 2016-09-14 Hilite Germany GmbH Kugelgelenk, insbesondere pleuelkugelgelenk, sowie pleuel mit einem kugelgelenk
DE102015213286A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stützzylinder einer Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737596A1 (de) * 1977-08-20 1979-03-01 Motoren Turbinen Union Pleuelstangen-kolben-verbindung
DE102010016037A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem derartigen Umschaltventil
DE102013224270B3 (de) * 2013-11-27 2015-01-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102013021065A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Fev Gmbh Kolbenmaschine mit Stützkolben
DE102014007050A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Fev Gmbh Kolbenmaschine mit einem Pleuelschaft aus mehreren Teilen
DE102015103207A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Pleuelstange und Verbrennungsmotor
EP3067576A1 (de) * 2015-03-10 2016-09-14 Hilite Germany GmbH Kugelgelenk, insbesondere pleuelkugelgelenk, sowie pleuel mit einem kugelgelenk
DE102015213286A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stützzylinder einer Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017117028A1 (de) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2843209B1 (de) Verbrennungsmotor und pleuelstange
DE102014101929B4 (de) Pleuelstange und Verbrennungsmotor
DE102013206513B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil
DE102014106715B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor
DE102013111617B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil
DE102013111616B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil
DE102014100585A1 (de) Pleuelstange und Verbrennungsmotor
DE102015103207B4 (de) Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis
DE102013105389B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil
DE102015106315A1 (de) Betätigungseinrichtung für Umschaltventile eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor
DE102015103202A1 (de) Pleuelstange und Verbrennungsmotor
CH664194A5 (de) Dieselmotor mit jedem zylinder zugeordneter einspritzpumpe.
DE102015103206B4 (de) Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis
DE102013105391B4 (de) Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil
DE102015110663A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102017117028B4 (de) Pleuelstange mit Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor
DE102015121915B4 (de) Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und ein Verbrennungsmotor
DE102015103203B4 (de) Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor mit einer solchen Pleuelstange
DE102015121918A1 (de) Umschaltventil, Pleuelstange und Verbrennungsmotor
EP3519709B1 (de) Längenverstellbares pleuel mit anschlagflächen
DE102015121917B4 (de) Umschaltventil, Pleuelstange und Verbrennungsmotor
DE102015016235A1 (de) Betätigungseinrichtung für Umschaltventile eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor
DE102015121911B4 (de) Pleuelstange mit Rückschlagventil und Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verichtungsverhältnis
DE102018118497B4 (de) Verstellanordnung für ein Pleuel einer Hubkolbenverbrennungskraftmaschine
DE102017117029B4 (de) Umschaltventil, Pleuelstange und Verbrennungsmotor

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