DE102017220389A1 - Connecting rod for an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine - Google Patents

Connecting rod for an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange (2) für eine Brennkraftmaschine (1), mit einem in einer Pleuelaugenteilungsebene (9) geteilten Pleuelauge (3) sowie mit einer ersten Lagerschale (5) und einer zweiten Lagerschale (6), die in dem Pleuelauge (3) angeordnet sind, in einer Lagerschalenteilungsebene (6) beidseitig aneinander angrenzen und gemeinsam eine Lageraufnahme (5) in der Gestalt einer Ellipse zur Aufnahme eines Hubzapfens einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (1) begrenzen. Dabei ist vorgesehen, dass eine Hauptachse (17) der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene (9) und/oder der Lageschalenteilungsebene (16) um einen Anstellwinkel (a) angewinkelt ist, sodass die erste Lagerschale (5) und die zweite Lagerschale (6) jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine (1).The invention relates to a connecting rod (2) for an internal combustion engine (1), having a connecting rod eye (3) divided into a connecting rod splitting plane (9) and having a first bearing shell (5) and a second bearing shell (6) which is in the connecting rod eye (3 ) are arranged in a bearing shell parting plane (6) adjoin each other on both sides and together define a bearing receptacle (5) in the shape of an ellipse for receiving a crank pin of a crankshaft of the internal combustion engine (1). It is provided that a main axis (17) of the ellipse is angled with respect to the Pleuelaugenteilungsebene (9) and / or the position cup division plane (16) by an angle (a), so that the first bearing shell (5) and the second bearing shell (6) respectively are designed asymmetrically. The invention further relates to an internal combustion engine (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine, mit einem in einer Pleuelaugenteilungsebene geteilten Pleuelauge sowie mit einer ersten Lagerschale und einer zweiten Lagerschale, die in dem Pleuelauge angeordnet sind, in einer Lagerschalenteilungsebene beidseitig aneinander angrenzen und gemeinsam eine Lageraufnahme in der Gestalt einer Ellipse zur Aufnahme eines Hubzapfens einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine begrenzen.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine, with a split in a Pleuelaugenteilungsebene Pleuelauge and with a first bearing shell and a second bearing shell, which are arranged in the connecting rod, in a Lagerschalenteilungsebene on both sides adjacent to each other and together a bearing receptacle in the shape of an ellipse for receiving limit a crank pin of a crankshaft of the internal combustion engine.

Die Pleuelstange ist Bestandteil der Brennkraftmaschine und dient der Kopplung der Kurbelwelle mit einem in einem Zylinder der Brennkraftmaschine angeordneten Kolben. Hierbei ist die Pleuelstange einerseits schwenkbeweglich auf dem Hubzapfen und andererseits schwenkbeweglich an dem Kolben gelagert. Die Lagerung auf dem Hubzapfen ist mittels eines Gleitlagers realisiert, zu dessen Ausbildung in dem Pleuelauge die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale angeordnet sind. Die beiden Lagerschalen schließen gemeinsam die Lageraufnahme ein, in welcher schlussendlich der Hubzapfen zur Lagerung angeordnet wird.The connecting rod is part of the internal combustion engine and serves to couple the crankshaft with a piston arranged in a cylinder of the internal combustion engine. Here, the connecting rod is on the one hand pivotally mounted on the crank pin and on the other hand pivotally mounted on the piston. The bearing on the crank pin is realized by means of a plain bearing, for its formation in the connecting rod, the first bearing shell and the second bearing shell are arranged. The two bearing shells together enclose the bearing receiver, in which finally the crank pin is arranged for storage.

Das Pleuelauge wird in radialer Richtung nach außen bezüglich einer Längsmittelachse der Lageraufnahme von einer Innenumfangsfläche begrenzt, welche im Querschnitt bezüglich der Längsmittelachse rund ist. An der Innenumfangsfläche liegen die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale jeweils mit einer Außenumfangsfläche an. Die beiden Lagerschalen liegen vorzugsweise in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse durchgehend an der Innenumfangsfläche des Pleuelauges an. Gemeinsam umgreifen die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale die Lageraufnahme in Umfangsrichtung vollständig. Die Lageraufnahme wird von einer Innenumfangsfläche der ersten Lagerschale sowie einer Innenumfangsfläche der zweiten Lagerschale gemeinsam begrenzt. Im Querschnitt gesehen verlaufen die Innenumfangsflächen ellipsenförmig, sodass schlussendlich die Lageraufnahme in der Gestalt der Ellipse vorliegt.The connecting rod eye is bounded in the radial outward direction with respect to a longitudinal central axis of the bearing receptacle by an inner circumferential surface which is round in cross section with respect to the longitudinal central axis. On the inner circumferential surface, the first bearing shell and the second bearing shell each lie against an outer peripheral surface. The two bearing shells are preferably in the circumferential direction with respect to the longitudinal center axis continuously to the inner peripheral surface of the connecting rod. Together, the first bearing shell and the second bearing shell completely surround the bearing receptacle in the circumferential direction. The bearing receiver is limited by an inner peripheral surface of the first bearing shell and an inner peripheral surface of the second bearing shell together. Seen in cross-section, the inner circumferential surfaces are elliptical, so that ultimately the bearing seat is in the shape of the ellipse.

Um eine Montage der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Pleuelstange zu ermöglichen, ist das Pleuelauge geteilt ausgestaltet, nämlich in der Pleuelaugenteilungsebene. Das bedeutet, dass die Pleuelstange schlussendlich aus wenigstens zwei Teilstücken besteht, die die Lageraufnahme gemeinsam umgreifen und beidseitig der Lageraufnahme in der Pleuelaugenteilungsebene aufeinandertreffen. Die beiden Lagerschalen sind ebenfalls separat voneinander ausgestaltet und werden getrennt voneinander in das Pleuelauge eingebracht. Die beiden Lagerschalen grenzen in der Lagerschalenteilungsebene beidseitig aneinander. Das bedeutet, dass ein erstes Ende der ersten Lagerschale an einem ersten Ende der zweiten Lagerschale anliegt und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende der ersten Lagerschale an einem zweiten Ende der zweiten Lagerschale anliegt, wobei das zweite Ende der zweiten Lagerschale dem ersten Ende der zweiten Lagerschale gegenüberliegt.In order to allow an assembly of the internal combustion engine or the connecting rod, the connecting rod eye is configured split, namely in the Pleuelaugenteilungsebene. This means that the connecting rod finally consists of at least two sections which embrace the bearing receptacle together and meet on both sides of the bearing receptacle in Pleuelaugenteilungsebene. The two bearing shells are also designed separately from each other and are introduced separately from each other in the connecting rod. The two bearing shells adjoin each other in the bearing shell division plane on both sides. This means that a first end of the first bearing shell rests against a first end of the second bearing shell and a second end of the first bearing shell opposite the first end bears against a second end of the second bearing shell, wherein the second end of the second bearing shell matches the first end of the second bearing shell Bearing shell opposite.

Beispielsweise ist es bei einer Montage der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Pleuelstange vorgesehen, die erste Lagerschale in ein erstes Teilstück und die zweite Lagerschale in ein zweites Teilstück der Pleuelstange einzusetzen und die beiden Teilstücke nachfolgend aneinander zu befestigen. Das Befestigen der Teilstücke der Pleuelstange erfolgt beispielsweise mittels wenigstens einer Schraubverbindung. Bevorzugt werden die beiden Teilstücke der Pleuelstange im Querschnitt gesehen beidseitig der Lageraufnahme miteinander verschraubt.For example, it is provided in an assembly of the internal combustion engine or the connecting rod to insert the first bearing shell in a first portion and the second bearing shell in a second portion of the connecting rod and subsequently attach the two sections together. The attachment of the sections of the connecting rod is effected for example by means of at least one screw connection. Preferably, the two sections of the connecting rod are seen in cross-section screwed together on both sides of the bearing receptacle.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2004 039 476 A1 bekannt. Diese betrifft eine Pleuelstange für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Lagertragschicht in einem großen Pleuelauge, die durch ein thermisches Spritzverfahren direkt auf dem Pleuelgrundwerkstoff hergestellt ist. Das große Pleuelauge weist einen zitronenförmigen Querschnitt auf, wobei eine große Achse des zitronenförmigen Querschnitts in einer Teilungsebene des großen Pleuelauges und eine kleine Achse senkrecht dazu angeordnet sind.From the prior art, for example, the publication DE 10 2004 039 476 A1 known. This relates to a connecting rod for a reciprocating internal combustion engine with a bearing support layer in a large connecting rod, which is made by a thermal spraying process directly on the Pleuelgrundwerkstoff. The large connecting rod eye has a lemon-shaped cross section, wherein a large axis of the lemon-shaped cross section in a parting plane of the large connecting rod and a small axis are arranged perpendicular thereto.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift WO 95/27857 A1 eine Lagerschale und ein in einem mit Lagerdeckel versehenen Lagerkörper eingebautes Radial-Gleitlager. Zur Berücksichtigung des Deckeleinfalls bei Kurbelgehäusen und Pleueln ist eine Lagerunterschale im nichteingebauten Zustand so ausgebildet, dass die Außenkontur die Form eines Kreisbogens mit dem Radius ra und die Innenkontur die Form einer halben Ellipse mit den Halbachsen ai und bi aufweist, wobei die Lagerhalbachse ai durch den Scheitelpunkt der Lagerunterschale verläuft. Beim Einbau bleibt die Lageroberschale in ihrer Kontur unverändert, die Lagerunterschale wird jedoch in der Weise geringfügig deformiert, dass die Außenkontur der Lagerunterschale die Form einer halben Ellipse mit den Halbachsen aa und ba aufweist, wobei die kurze Halbachse ba durch den Scheitelpunkt der Lagerunterschale verläuft.Furthermore, the document describes WO 95/27857 A1 a bearing shell and a mounted in a bearing cap bearing body radial plain bearing. To take account of the cover incidence in the case of crankcases and connecting rods, a lower bearing shell in the non-installed state is formed so that the outer contour has the shape of a circular arc with the radius r a and the inner contour has the shape of a half ellipse with the semi-axes a i and b i , wherein the bearing half-axis a i passes through the vertex of the bearing bottom shell. During installation, the bearing upper shell remains unchanged in its contour, but the lower bearing shell is slightly deformed in such a way that the outer contour of the lower bearing shell has the shape of a half ellipse with the semi-axes a a and b a , wherein the short half-axis b a through the vertex of the Bearing lower shell runs.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Pleuelstangen Vorteile aufweist, insbesondere eine günstige Ausrichtung der ersten Lagerschale und der zweiten Lagerschale realisiert.It is an object of the invention to provide a connecting rod for an internal combustion engine, which has advantages over known connecting rods, in particular realized a favorable orientation of the first bearing shell and the second bearing shell.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Pleuelstange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass eine Hauptachse der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene um einen Anstellwinkel angewinkelt ist, sodass die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind. This is achieved according to the invention with a connecting rod having the features of claim 1. It is provided that a main axis of the ellipse with respect to the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane is angled by an angle, so that the first bearing shell and the second bearing shell are each designed asymmetrically.

Vorstehend wurde bereits erläutert, dass die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale derart ausgestaltet sein sollen, dass die Lageraufnahme die Gestalt einer Ellipse aufweist. In anderen Worten ist die Lageraufnahme zitronenförmig ausgebildet beziehungsweise weist einen zitronenförmigen Querschnitt auf. Jede Ellipse kann anhand zweier Achsen beschrieben werden, nämlich der Hauptachse sowie einer Nebenachse, wobei die Hauptachse und die Nebenachse senkrecht aufeinander stehen. Die Hauptachse und die Nebenachse verlaufen jeweils durch einen Mittelpunkt der Ellipse. Zusätzlich ist die Hauptachse in Richtung der größten Erstreckung der Ellipse ausgerichtet, wohingegen die Nebenachse in Richtung der kleinsten Erstreckung der Ellipse ausgerichtet ist.It has already been explained above that the first bearing shell and the second bearing shell should be designed such that the bearing receptacle has the shape of an ellipse. In other words, the bearing receptacle is formed lemon-shaped or has a lemon-shaped cross-section. Each ellipse can be described by two axes, the major axis and a minor axis, with the major axis and minor axis perpendicular to each other. The major axis and minor axis each pass through a center of the ellipse. In addition, the major axis is aligned in the direction of the largest extension of the ellipse, whereas the minor axis is aligned in the direction of the smallest extension of the ellipse.

In anderen Worten weist die Lageraufnahme in Richtung der Hauptachse der Ellipse erste Abmessungen und in Richtung der Nebenachse der Ellipse zweite Abmessungen auf, wobei die ersten Abmessungen größer sind als die zweiten Abmessungen. Insbesondere stellen die ersten Abmessungen dabei die größten Abmessungen der Ellipse und die zweiten Abmessungen die kleinsten Abmessungen der Ellipse -jeweils im Querschnitt gesehen - dar.In other words, the bearing receiver has first dimensions in the direction of the main axis of the ellipse and second dimensions in the direction of the minor axis of the ellipse, the first dimensions being larger than the second dimensions. In particular, the first dimensions represent the largest dimensions of the ellipse and the second dimensions the smallest dimensions of the ellipse - each seen in cross-section - is.

Die Hauptachse der Ellipse soll nun bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene um den Einstellwinkel angewinkelt sein. Bevorzugt schneiden sich die Hauptachse und die Pleuelaugenteilungsebene und/oder die Lagerschalenteilungsebene in dem Mittelpunkt der Lageraufnahme beziehungsweise auf der Längsmittelachse der Lageraufnahme. Dabei sollen sie im Querschnitt gesehen den Anstellwinkel zwischen sich einschließen, wobei unter dem Anstellwinkel der kleinste zwischen der Hauptachse der Ellipse einerseits und der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene andererseits vorliegende Winkel zu verstehen ist. Der Anstellwinkel ist zumindest größer als 0° und kleiner als 180°, vorzugsweise kleiner als 90°. Besonders bevorzugt beträgt der Anstellwinkel nahezu 45° oder genau 45°. Je nach Randbedingungen können jedoch auch andere Anstellwinkel von Vorteil sein. So ist der Anstellwinkel bevorzugt größer als 0° und beträgt höchstens 30°, beträgt mindestens 15° und höchstens 45°, mindestens 30° und höchstens 60°, mindestens 45° und höchstens 75°, oder mindestens 60° und höchstens 90°.The main axis of the ellipse should now be angled with respect to the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane by the setting angle. Preferably, the main axis and the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane intersect in the center of the bearing support or on the longitudinal center axis of the bearing support. They should be seen in cross section include the angle of attack between them, wherein the angle of attack is the smallest between the main axis of the ellipse on the one hand and the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell sharing plane on the other hand present angle. The angle of attack is at least greater than 0 ° and less than 180 °, preferably less than 90 °. Particularly preferably, the angle of attack is nearly 45 ° or exactly 45 °. Depending on the boundary conditions, however, other angles of attack may also be advantageous. Thus, the angle of attack is preferably greater than 0 ° and is at most 30 °, is at least 15 ° and at most 45 °, at least 30 ° and at most 60 °, at least 45 ° and at most 75 °, or at least 60 ° and at most 90 °.

Die angewinkelte Ausrichtung der Hauptachse bewirkt, dass die beiden Lagerschalen, also sowohl die erste Lagerschale als auch die zweite Lagerschale, jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind, insbesondere bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene. Das bedeutet, dass die beiden Lagerschalen nicht an der Hauptachse der Ellipse aufeinandertreffen. Dies hat insbesondere zur Folge, dass die Lagerschalenteilungsebene abseits der jeweils hinsichtlich der Materialstärke in radialer Richtung dünnsten oder stärksten Stelle der Lagerschalen liegt.The angled orientation of the main axis causes the two bearing shells, that is to say both the first bearing shell and the second bearing shell, to be asymmetrical in each case, in particular with regard to the connecting rod splitting plane and / or the bearing shell splitting plane. This means that the two bearing shells do not meet at the main axis of the ellipse. This has the consequence, in particular, that the bearing shell parting plane lies apart from the thinnest or strongest point of the bearing shells, in each case with respect to the material thickness in the radial direction.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pleuelaugenteilungsebene und die Lagerschalenteilungsebene parallel zueinander ausgerichtet oder gegeneinander angewinkelt sind oder ineinander fallen. Grundsätzlich können die Pleuelaugenteilungsebene und die Lagerschalenteilungsebene voneinander verschieden sein, wobei sie beispielsweise beabstandet parallel zueinander angeordnet sind. Ebenso können sie sich schneiden, vorzugsweise in dem Mittelpunkt der Lageraufnahme beziehungsweise entlang der Längsmittelachse der Lageraufnahme. Entsprechend sind sie gegeneinander angewinkelt, schließen also einen Winkel miteinander ein, der größer als 0° und kleiner als 180° ist.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the Pleuelaugenteilungsebene and the bearing shell division plane are aligned parallel to each other or angled against each other or fall into each other. Basically, the Pleuelaugenteilungsebene and the bearing shell partition plane may be different from each other, for example, they are spaced apart parallel to each other. Likewise, they can intersect, preferably in the center of the bearing receptacle or along the longitudinal central axis of the bearing receptacle. Accordingly, they are angled against each other, so include an angle with each other, which is greater than 0 ° and less than 180 °.

Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei welcher die Pleuelaugenteilungsebene und die Lagerschalenteilungsebene ineinander liegen, also in Deckung zueinander vorliegen. Hierbei laufen die Pleuelaugenteilungsebene und die Lagerschalenteilungsebene bevorzugt durch den Mittelpunkt beziehungsweise die Längsmittelachse der Lageraufnahme.However, an embodiment in which the connecting rod dividing plane and the bearing shell dividing plane lie in one another, that is to say in mutual overlap, is particularly preferred. Here, the Pleuelaugenteilungsebene and the bearing shell sharing plane preferably run through the center or the longitudinal central axis of the bearing support.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Anstellwinkel größer als 0° und kleiner als 90° ist. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Insbesondere ist der Anstellwinkel von 0° verschieden. Weil der Anstellwinkel zudem der kleinste zwischen der Pleuelaugenteilungsebene und der Lagerschalenteilungsebene vorliegende Winkel ist, ist er zudem kleiner als 90° und beträgt bevorzugt genau oder nahezu 45°. Alternativ kann der Anstellwinkel auch in einem der vorstehend bereits genannten Winkelbereiche liegen.A further embodiment of the invention provides that the angle of attack is greater than 0 ° and less than 90 °. This has already been pointed out above. In particular, the angle of attack is different from 0 °. Moreover, since the angle of attack is the smallest angle existing between the connecting rod dividing plane and the bearing shell dividing plane, it is smaller than 90 ° and is preferably exactly or nearly 45 °. Alternatively, the angle of attack can also be in one of the angular ranges already mentioned above.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Pleuelaugenteilungsebene und/oder die Lagerschalenteilungsebene gegenüber einer Längsmittelachse der Pleuelstange um einen bestimmten Winkel angewinkelt sind/ist. Unter der Längsmittelachse der Pleuelstange ist insbesondere eine Achse zu verstehen, die sowohl senkrecht auf der Längsmittelachse der Lageraufnahme als auch einer Längsmittelachse einer Lageraufnahme eines gegenüberliegenden Lagerauges steht. Der bestimmte Winkel liegt nun zwischen der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene einerseits sowie der Längsmittelachse der Pleuelstange andererseits vor, wobei wiederum bevorzugt der kleinste Winkel heranzuziehen ist. Der bestimmte Winkel ist größer als 0° und kleiner als 90°. Es liegt insoweit keine senkrechte Anordnung von Pleuelaugenteilungsebene und/oder Lagerschalenteilungsebene bezüglich der Längsmittelachse vor, sondern vielmehr eine von dieser abweichende Anordnung.In a further embodiment of the invention can be provided that the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane are angled relative to a longitudinal central axis of the connecting rod by a certain angle / is. Under the longitudinal center axis of the connecting rod is in particular an axis to understand that both perpendicular to the longitudinal center axis of the bearing receptacle and a longitudinal center axis of a bearing receptacle of an opposite Lagerauges stands. The particular angle is now present between the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane on the one hand and the longitudinal center axis of the connecting rod on the other hand, again preferably the smallest angle is used. The specific angle is greater than 0 ° and less than 90 °. In that regard, there is no vertical arrangement of Pleuelaugenteilungsebene and / or bearing shell division plane with respect to the longitudinal central axis, but rather a deviating from this arrangement.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der bestimmte Winkel größer als 0° und kleiner als 90° ist. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Beispielsweise ist der Winkel größer als 0° und beträgt höchstens 45°. Beispielsweise beträgt er mindestens 5° und höchstens 40°, mindestens 10° und höchstens 35° oder mindestens 15° und höchstens 30°.A preferred embodiment of the invention provides that the specific angle is greater than 0 ° and less than 90 °. This has already been pointed out above. For example, the angle is greater than 0 ° and is at most 45 °. For example, it is at least 5 ° and at most 40 °, at least 10 ° and at most 35 ° or at least 15 ° and at most 30 °.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine senkrecht auf der Hauptachse stehende Nebenachse der Ellipse parallel zu der Längsmittelachse der Pleuelstange verläuft oder mit dieser zusammenfällt. Hinsichtlich der Definition der Längsmittelachse der Pleuelstange wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Die Nebenachse der Ellipse soll nun bezüglich der Längsmittelachse ausgerichtet sein, nämlich besonders bevorzugt mit ihr zusammenfallen, zumindest jedoch parallel zu ihr verlaufen. Mit einer derartigen Ausrichtung der Ellipse wird eine besonders vorteilhafte Verteilung von Kräften auf die Lagerschalen während eines Betriebs der Brennkraftmaschine erzielt. Insbesondere wird erreicht, dass in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ein Schmierfilm, welcher auf der Innenumfangsfläche der Lagerschalen ausgebildet wird, aufrechterhalten werden kann, und/oder dass eine Hauptlast in Richtung der Nebenachse vorliegt und insoweit in Richtung eines kleinsten Lagerspiels.A further preferred embodiment of the invention provides that a perpendicular to the main axis minor axis of the ellipse runs parallel to the longitudinal center axis of the connecting rod or coincides with this. With regard to the definition of the longitudinal center axis of the connecting rod, reference is made to the above statements. The minor axis of the ellipse should now be aligned with respect to the longitudinal central axis, namely particularly preferably coincide with it, but at least run parallel to it. With such an alignment of the ellipse, a particularly advantageous distribution of forces is achieved on the bearing shells during operation of the internal combustion engine. In particular, it is achieved that in each operating state of the internal combustion engine, a lubricating film, which is formed on the inner peripheral surface of the bearing shells, can be maintained, and / or that there is a main load in the direction of the minor axis and extent in the direction of a smallest bearing clearance.

Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden Materialstärken in radialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse der Lageraufnahme aufweisen, die von einer größten Materialstärke und einer kleinsten Materialstärke über die jeweilige Lagerschale hinweg verschieden ist. Die beiden Lagerschalen weisen jeweils in radialer Richtung Materialstärken auf, welche mit einer Wandstärke der Lagerschalen gleichzusetzen ist. Die Materialstärken beider Lagerschalen verändern sich in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse der Lageraufnahme stetig.Finally, it can be provided within the scope of a further embodiment of the invention that the first bearing shell and the second bearing shell each have at their opposite ends material thicknesses in the radial direction with respect to a longitudinal center axis of the bearing receiving, of a largest material thickness and a smallest material thickness on the respective bearing shell is different. The two bearing shells each have material thicknesses in the radial direction, which is equivalent to a wall thickness of the bearing shells. The material thicknesses of both bearing shells vary continuously in the circumferential direction with respect to the longitudinal center axis of the bearing receptacle.

Jede Lagerschale weist jeweils eine größte Materialstärke und eine kleinste Materialstärke auf, wobei unter ersterer ein Maximalwert der Materialstärke über die gesamte Lagerschale hinweg und unter der kleinsten Materialstärke ein Minimalwert, ebenfalls über die gesamte Lagerschale hinweg, verstanden wird. Jede der Lagerschalen weist zwei gegenüberliegende Enden auf, wobei die beiden Lagerschalen mit ihren beiden jeweiligen Enden in der Lagerschalenteilungsebene aneinander angrenzen. Die Enden jeder Lagerschale liegen insoweit in der Lagerschalenteilungsebene, zumindest nach einer Montage der Pleuelstange. Die an den Enden vorliegenden Materialstärken weichen nun von der jeweiligen größten Materialstärke und der jeweiligen kleinsten Materialstärke der entsprechenden Lagerschale ab.Each bearing shell has in each case a largest material thickness and a smallest material thickness, whereby under the former a maximum value of the material thickness over the entire bearing shell and under the smallest material thickness a minimum value, also over the entire bearing shell, is understood. Each of the bearing shells has two opposite ends, wherein the two bearing shells adjoin each other with their two respective ends in the bearing shell parting plane. The ends of each bearing shell are so far in the bearing shell sharing plane, at least after assembly of the connecting rod. The material thicknesses present at the ends now deviate from the respective largest material thickness and the respective smallest material thickness of the corresponding bearing shell.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine, mit einer wenigstens einen Hubzapfen aufweisenden Kurbelwelle, auf dem eine Pleuelstange, insbesondere eine Pleuelstange gemäß den vorstehenden Ausführungen, drehbar gelagert ist, wobei die Pleuelstange über ein in einer Pleuelaugenteilungsebene geteiltes Pleuelauge sowie eine erste Lagerschale und eine zweite Lagerschale verfügt, die in dem Pleuelauge angeordnet sind, in einer Lagerschalenteilungsebene beidseitig aneinander angrenzen und gemeinsam eine Lageraufnahme in der Gestalt einer Ellipse zur Aufnahme des Hubzapfens der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine begrenzen. Dabei ist vorgesehen, dass eine Hauptachse der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene und/oder der Lagerschalenteilungsebene um einen Anstellwinkel angewinkelt ist, sodass die erste Lagerschale und die zweite Lagerschale jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind.The invention further relates to an internal combustion engine, having a crankshaft having at least one crank pin on which a connecting rod, in particular a connecting rod according to the above embodiments, is rotatably mounted, wherein the connecting rod via a connecting rod in a Pleuelaugenteilungsebene and a first bearing shell and a second bearing shell has, which are arranged in the connecting rod eye, adjoin one another in a bearing shell sharing plane on both sides and together define a bearing receptacle in the form of an ellipse for receiving the crank pin of the crankshaft of the internal combustion engine. It is provided that a main axis of the ellipse with respect to the Pleuelaugenteilungsebene and / or the bearing shell division plane is angled by an angle, so that the first bearing shell and the second bearing shell are each designed asymmetrically.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Pleuelstange wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Pleuelstange können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.On the advantages of such an embodiment of the internal combustion engine or the connecting rod has already been noted. Both the internal combustion engine and the connecting rod can be developed further in accordance with the above explanations, so that reference is made to this extent.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

  • Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine.
The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. The only one shows
  • Figure a schematic representation of a portion of a connecting rod for an internal combustion engine.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine 1, nämlich einen Abschnitt einer Pleuelstange 2. Die Pleuelstange 2 weist an ihrem einen Ende ein Pleuelauge 3 auf, in welchem zur Ausbildung einer Lageraufnahme 4 eine erste Lagerschale 5 sowie eine zweite Lagerschale 6 angeordnet sind. Das Pleuelauge 3 ist als geteiltes Pleuelauge ausgestaltet, sodass die Pleuelstange 2 wenigstens zwei Teilstücke 7 und 8 aufweist, welche in einer Pleuelaugenteilungsebene 9 aufeinandertreffen und aneinander befestigt sind. Die Befestigung der beiden Teilstücke 7 und 8 der Pleuelstange 2 aneinander erfolgt bevorzugt mittels einer Schraubbefestigung, sodass insoweit die beiden Teilstücke 7 und 8 mittels einer oder mehrerer Schrauben miteinander verschraubt sind.The figure shows a schematic representation of a portion of an internal combustion engine 1 namely a section of a connecting rod 2 , The connecting rod 2 has at its one end a connecting rod eye 3 on, in which to form a camp recording 4 a first bearing shell 5 and a second bearing shell 6 are arranged. The connecting rod eye 3 is designed as a split connecting rod, so the connecting rod 2 at least two cuts 7 and 8th which is in a Pleuelaugenteilungsebene 9 meet and are attached to each other. The attachment of the two sections 7 and 8th the connecting rod 2 To each other preferably by means of a screw, so far as the two sections 7 and 8th are screwed together by means of one or more screws.

Die Pleuelstange 2 bildet im Bereich der Lageraufnahme 4 eine Innenumfangsfläche 10 aus, an welcher die Lagerschalen 5 und 6 jeweils anliegen, insbesondere mit einer jeweiligen Außenumfangsfläche 11 beziehungsweise 12. Vorzugsweise liegt jede der Außenumfangsflächen 11 und 12 in Umfangsrichtung bezüglich einer Längsmittelachse 13 der Lageraufnahme 4 durchgehend an der Innenumfangsfläche 10 an. Die beiden Lagerschalen 5 und 6 weisen wiederum Innenumfangsflächen 14 und 15 auf, die die Lageraufnahme 4 in Umfangsrichtung durchgehend in radialer Richtung nach außen begrenzen.The connecting rod 2 forms in the area of the bearing receiver 4 an inner peripheral surface 10 from, on which the bearing shells 5 and 6 each abut, in particular with a respective outer peripheral surface 11 respectively 12 , Preferably, each of the outer peripheral surfaces lies 11 and 12 in the circumferential direction with respect to a longitudinal central axis 13 the camp admission 4 continuous on the inner peripheral surface 10 on. The two bearing shells 5 and 6 again have inner peripheral surfaces 14 and 15 on top of that the camp admission 4 in the circumferential direction to limit continuously in the radial direction to the outside.

Es ist erkennbar, dass die Lagerschalen 5 und 6 separat voneinander ausgebildet sind und in einer Lagerschalenteilungsebene 16 beidseitig aneinander anliegen. Weiter ist deutlich zu erkennen, dass die Lagerschalenteilungsebene 16 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Pleuelaugenteilungsebene 9 zusammenfällt.It can be seen that the bearing shells 5 and 6 are formed separately from each other and in a bearing shell sharing plane 16 abut each other on both sides. It can also be clearly seen that the bearing shell division level 16 in the embodiment shown here with the Pleuelaugenteilungsebene 9 coincides.

Die Lageraufnahme 4 selbst liegt in der Gestalt einer Ellipse vor, ist also zitronenförmig ausgestaltet. Dies wird durch eine sich in Umfangsrichtung stetig verändernde Wandstärke der Lagerschalen 5 und 6 erzielt. Die Ellipse weist eine Hauptachse 17 sowie eine Nebenachse 18 auf. Die Hauptachse 17 und die Nebenachse 18 stehen senkrecht aufeinander und schneiden sich bevorzugt entlang der Längsmittelachse 13. Die Hauptachse 17 beschreibt die größten Abmessungen der Ellipse in radialer Richtung nach außen, wohingegen die Nebenachse 18 die kleinsten Abmessungen der Ellipse in radialer Richtung nach außen beschreibt.The camp recording 4 itself is in the shape of an ellipse, so it is lemon shaped. This is achieved by a continuously varying wall thickness of the bearing shells in the circumferential direction 5 and 6 achieved. The ellipse has a major axis 17 as well as a minor axis 18 on. The main axis 17 and the minor axis 18 are perpendicular to each other and preferably intersect along the longitudinal central axis 13 , The main axis 17 describes the largest dimensions of the ellipse in the radial outward direction, whereas the minor axis 18 describes the smallest dimensions of the ellipse in the radial outward direction.

Es ist nun vorgesehen, dass die Hauptachse 17 der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene 9 und/oder der Lagerschalenteilungsebene 16, besonders bevorzugt bezüglich beiden, um einen Anstellwinkel α angewinkelt ist. Dies hat zur Folge, dass die beiden Lagerschalen 5 und 6 jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind, insbesondere bezüglich der Lagerschalenteilungsebene 16. Der Anstellwinkel α ist größer als 0° und kleiner als 90°. Besonders bevorzugt beträgt der Anstellwinkel α genau oder nahezu 45°. Grundsätzlich liegt der Anstellwinkel α bevorzugt in einem der im Folgenden genannten Winkelbereiche: Der Anstellwinkel α ist größer als 0° und höchstens 30°, mindestens 15° und höchstens 45°, mindestens 30° und höchstens 60°, mindestens 45° und höchstens 75° oder mindestens 60° und höchstens 90°.It is now envisaged that the main axis 17 the ellipse with respect to the Pleuelaugenteilungsebene 9 and / or the bearing shell sharing plane 16 , particularly preferably with respect to both, is angled at an angle of attack α. This has the consequence that the two bearing shells 5 and 6 are each designed asymmetrically, in particular with respect to the bearing shell sharing level 16 , The angle of attack α is greater than 0 ° and less than 90 °. Particularly preferred is the angle of attack α exactly or nearly 45 °. Basically, the angle of attack α preferably in one of the following angular ranges: The angle of attack α is greater than 0 ° and not more than 30 °, not less than 15 ° and not more than 45 °, not less than 30 ° and not more than 60 °, at least 45 ° and not more than 75 ° or at least 60 ° and not more than 90 °.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es, wie hier dargestellt, vorgesehen, dass die Nebenachse 18 mit einer Längsmittelachse 19 der Pleuelstange 2 zusammenfällt. Die Längsmittelachse 19 steht senkrecht auf der Längsmittelachse 13 der Lageraufnahme 4 einerseits und andererseits auf einer Längsmittelachse einer weiteren Lageraufnahme, welche an einem gegenüberliegenden Ende der Pleuelstange 2 angeordnet ist. Hieraus ergibt sich, dass die Pleuelstangenteilungsebene 9 sowie die Lagerschalenteilungsebene 16 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber der Längsmittelachse 19 angewinkelt sind, nämlich um einen bestimmten Winkel, welcher üblicherweise 90° - α beträgt. Entsprechend ist auch der bestimmte Winkel größer als 0° und kleiner als 90°.In a preferred embodiment, it is provided, as shown here, that the minor axis 18 with a longitudinal central axis 19 the connecting rod 2 coincides. The longitudinal central axis 19 is perpendicular to the longitudinal center axis 13 the camp admission 4 on the one hand and on the other hand on a longitudinal center axis of a further bearing receptacle, which at an opposite end of the connecting rod 2 is arranged. It follows that the connecting rod pitch level 9 and the bearing shell division level 16 in the embodiment shown here with respect to the longitudinal central axis 19 are angled, namely by a certain angle, which is usually 90 ° - α. Accordingly, the particular angle is greater than 0 ° and less than 90 °.

Eine Brennkraftmaschine 1 beziehungsweise eine Pleuelstange 2 mit dem hier beschriebenen Aufbau hat den Vorteil, dass einerseits aufgrund der ellipsenförmigen Ausgestaltung der Lageraufnahme 4 ein auf den Innenumfangsflächen 14 und 15 der Lagerschalen 5 und 6 vorliegender Schmierfilm in allen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 1 zuverlässig aufrechterhalten werden kann. Zudem werden gleichzeitig auf die Lagerschalen 5 und 6 ungünstig wirkende Kräfte, insbesondere im Bereich der Lagerschalenteilungsebene 16 wirkende Kräfte, vermieden. Insoweit kann mit der beschriebenen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 1 beziehungsweise der Pleuelstange 2 die Lebensdauer der Brennkraftmaschine 1 deutlich verbessert werden.An internal combustion engine 1 or a connecting rod 2 with the structure described here has the advantage that on the one hand due to the elliptical configuration of the bearing receptacle 4 one on the inner peripheral surfaces 14 and 15 the bearing shells 5 and 6 present lubricating film in all operating ranges of the internal combustion engine 1 can be reliably maintained. In addition, at the same time on the bearing shells 5 and 6 unfavorable forces, especially in the area of the bearing shell division plane 16 acting forces, avoided. In that regard, with the described embodiment of the internal combustion engine 1 or the connecting rod 2 the life of the internal combustion engine 1 be significantly improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004039476 A1 [0006]DE 102004039476 A1 [0006]
  • WO 9527857 A1 [0007]WO 9527857 A1 [0007]

Claims (8)

Pleuelstange (2) für eine Brennkraftmaschine (1), mit einem in einer Pleuelaugenteilungsebene (9) geteilten Pleuelauge (3) sowie mit einer ersten Lagerschale (5) und einer zweiten Lagerschale (6), die in dem Pleuelauge (3) angeordnet sind, in einer Lagerschalenteilungsebene (6) beidseitig aneinander angrenzen und gemeinsam eine Lageraufnahme (5) in der Gestalt einer Ellipse zur Aufnahme eines Hubzapfens einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (1) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptachse (17) der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene (9) und/oder der Lageschalenteilungsebene (16) um einen Anstellwinkel (a) angewinkelt ist, sodass die erste Lagerschale (5) und die zweite Lagerschale (6) jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind.Connecting rod (2) for an internal combustion engine (1), having a connecting rod eye (3) divided into a connecting rod splitting plane (9) and having a first bearing shell (5) and a second bearing shell (6) arranged in the connecting rod eye (3), in a bearing shell sharing plane (6) on both sides adjacent to each other and together define a bearing receptacle (5) in the form of an ellipse for receiving a crank pin of a crankshaft of the internal combustion engine (1), characterized in that a main axis (17) of the ellipse with respect to the Pleuelaugenteilungsebene (9 ) and / or the position-shell-dividing plane (16) is angled by an angle of attack (a), so that the first bearing shell (5) and the second bearing shell (6) are each designed asymmetrically. Pleuelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelaugenteilungsebene (9) und die Lagerschalenteilungsebene (16) parallel zueinander ausgerichtet oder gegeneinander angewinkelt sind oder ineinander fallen.Connecting rod after Claim 1 , characterized in that the Pleuelaugenteilungsebene (9) and the bearing shell division plane (16) are aligned parallel to each other or angled against each other or fall into each other. Pleuelstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (a) größer als 0° und kleiner als 90° ist.Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the angle of attack (a) is greater than 0 ° and less than 90 °. Pleuelstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelaugenteilungsebene (9) und/oder die Lagerschalenteilungsebene (16) gegenüber einer Längsmittelachse (19) der Pleuelstange (3) um einen bestimmten Winkel angewinkelt sind/ist.Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the Pleuelaugenteilungsebene (9) and / or the bearing shell division plane (16) relative to a longitudinal central axis (19) of the connecting rod (3) are angled by a certain angle / is. Pleuelstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Winkel größer als 0° und kleiner als 90° ist.Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the certain angle is greater than 0 ° and less than 90 °. Pleuelstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine senkrecht auf der Hauptachse (17) stehende Nebenachse (18) der Ellipse parallel zu der Längsmittelachse (19) der Pleuelstange (2) verläuft oder mit dieser zusammenfällt.Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that a perpendicular to the main axis (17) standing minor axis (18) of the ellipse parallel to the longitudinal central axis (19) of the connecting rod (2) extends or coincides with this. Pleuelstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerschale (5) und die zweite Lagerschale (6) jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden Materialstärken in radialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse (13) der Lageraufnahme (4) aufweisen, die von einer größten Materialstärke und einer kleinsten Materialstärke über die jeweilige Lagerschale (5,6) hinweg verschieden ist.Connecting rod according to one of the preceding claims, characterized in that the first bearing shell (5) and the second bearing shell (6) each have at their opposite ends material thicknesses in the radial direction with respect to a longitudinal central axis (13) of the bearing receptacle (4), of a largest Material thickness and a smallest material thickness over the respective bearing shell (5,6) away is different. Brennkraftmaschine (1), mit einer wenigstens einen Hubzapfen aufweisenden Kurbelwelle, auf dem eine Pleuelstange (2), insbesondere eine Pleuelstange (2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, drehbar gelagert ist, wobei die Pleuelstange (2) über ein in einer Pleuelaugenteilungsebene (9) geteiltes Pleuelauge (3) sowie eine erste Lagerschale (5) und eine zweite Lagerschale (6) verfügt, die in dem Pleuelauge (3) angeordnet sind, in einer Lagerschalenteilungsebene (16) beidseitig aneinander angrenzen und gemeinsam eine Lageraufnahme (4) in der Gestalt einer Ellipse zur Aufnahme des Hubzapfens der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (1) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptachse (17) der Ellipse bezüglich der Pleuelaugenteilungsebene (9) und/oder der Lagerschalenteilungsebene (16) um einen Anstellwinkel (a) angewinkelt ist, sodass die erste Lagerschale (5) und die zweite Lagerschale (6) jeweils asymmetrisch ausgestaltet sind.Internal combustion engine (1) with a crankshaft having at least one crank pin, on which a connecting rod (2), in particular a connecting rod (2) according to one or more of the preceding claims, is rotatably mounted, wherein the connecting rod (2) via a in a Pleuelaugenteilungsebene (9) divided conrod eye (3) and a first bearing shell (5) and a second bearing shell (6), which are arranged in the connecting rod eye (3) in a bearing shell division plane (16) adjoin each other on both sides and together a bearing receptacle (4) in the form of an ellipse for receiving the crank pin of the internal combustion engine (1) delimiting, characterized in that a main axis (17) of the ellipse with respect to the Pleuelaugenteilungsebene (9) and / or the bearing shell division plane (16) by an angle (a) angled is, so that the first bearing shell (5) and the second bearing shell (6) are each designed asymmetrically.
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