DE102018114067A1 - Connecting rod for a variable compression internal combustion engine - Google Patents

Connecting rod for a variable compression internal combustion engine Download PDF

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DE102018114067A1
DE102018114067A1 DE102018114067.3A DE102018114067A DE102018114067A1 DE 102018114067 A1 DE102018114067 A1 DE 102018114067A1 DE 102018114067 A DE102018114067 A DE 102018114067A DE 102018114067 A1 DE102018114067 A1 DE 102018114067A1
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eccentric
lubricating oil
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piston pin
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David Huber
Alexander Mudra
Dietmar Schulze
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Eco Holding 1 GmbH
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Eco Holding 1 GmbH
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    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • 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

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pleuel 1 für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend ein Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels 1 an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge 13 zur Anbindung des Pleuels 1 an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, eine Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 einen mit einem Exzenterhebel 3 zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter 4 mit einer Kolbenbolzenbohrung 55 aufweist, in welcher ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufgenommen ist, wobei in das Pleuellagerauge 13 und/oder in den Exzenter 4 Schmierölbohrungen 50, 51, 52, 53, 60, 61, 63 eingebracht sind, so dass einerseits zwischen dem Pleuellagerauge 13 und dem Exzenter 4 und andererseits zwischen der Kolbenbolzenbohrung 55 und dem Kolbenbolzen des Zylinderkolbens ein Schmierölfilm aufbaubar ist, wobei Mittel zur Erhöhung der Schmierung des Exzenters 4 und/oder der Kolbenbolzenbohrung 55 vorgesehen sind.Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einem Pleuel 1.The invention relates to a connecting rod 1 for an internal combustion engine with variable compression, comprising a Hublagerauge for connecting the connecting rod 1 to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod eye 13 for connecting the connecting rod 1 to a cylinder piston of the internal combustion engine, an eccentric adjusting device 2 for adjusting an effective Connecting rod length, wherein the eccentric adjusting device 2 cooperating with an eccentric 3 and rotatably connected eccentric 4 having a piston pin bore 55, in which a piston pin of the cylinder piston is received, in the connecting rod eye 13 and / or in the eccentric 4 lubricating oil holes 50, 51st , 52, 53, 60, 61, 63 are introduced, so that on the one hand between the connecting rod eye 13 and the eccentric 4 and on the other hand between the piston pin bore 55 and the piston pin of the cylinder piston a lubricating oil film is buildable, wherein means for increasing the lubrication of the eccentric 4 and /O the piston pin bore 55 are provided. The invention further relates to an internal combustion engine having a connecting rod 1.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, sowie eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit einem solchen Pleuel.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression, and an internal combustion engine with an adjustable compression ratio with such a connecting rod.

Stand der TechnikState of the art

Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors aus. Unter Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Zylinderraum nach der Verdichtung verstanden. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, insbesondere Ottomotoren, die ein festes Verdichtungsverhältnis aufweisen, darf das Verdichtungsverhältnis jedoch nur so hoch gewählt werden, dass bei Volllastbetrieb ein sogenanntes „Klopfen“ der Brennkraftmaschine vermieden wird. Jedoch könnte für den weitaus häufiger auftretenden Teillastbereich der Brennkraftmaschine, also bei geringer Zylinderfüllung, das Verdichtungsverhältnis mit höheren Werten gewählt werden, ohne dass ein „Klopfen“ auftreten würde. Der wichtige Teillastbereich einer Brennkraftmaschine kann verbessert werden, wenn das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist. Zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses sind beispielsweise Systeme mit variabler Pleuelstangenlänge bekannt, welche mit Hilfe von hydraulisch oder mechanisch betätigbaren Umschaltventilen eine Exzenter-Verstelleinrichtung eines Pleuels betätigen.In internal combustion engines, a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine. Under compression ratio is generally understood the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. In internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio, however, may only be selected so high that a so-called "knocking" of the internal combustion engine is avoided during full load operation. However, for the much more frequently occurring partial load range of the internal combustion engine, that is to say with low cylinder filling, the compression ratio could be selected with higher values without "knocking" occurring. The important part load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio is variably adjustable. To adjust the compression ratio, systems with variable connecting rod length are known, for example, which actuate an eccentric adjustment of a connecting rod with the aid of hydraulically or mechanically operated changeover valves.

Ein Pleuel ist beispielsweise aus der DE 10 2015 103 201 A1 bekannt.A connecting rod is for example from the DE 10 2015 103 201 A1 known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pleuel zu schaffen, welches eine verbesserte Schmierung des Exzenters aufweist.An object of the invention is to provide a connecting rod, which has an improved lubrication of the eccentric.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Pleuel anzugeben.Another object is to provide an internal combustion engine with such a connecting rod.

Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The above objects are achieved with the features of the independent claims.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, umfassend ein Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge zur Anbindung des Pleuels an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, sowie eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist einen mit einem Exzenterhebel zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter mit einer Kolbenbolzenbohrung auf, in welcher ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufgenommen ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist zwei Hydraulikkammern mit jeweils einem Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange gelenkig verbunden ist. Der Kolben weist an einer Außenseite eine umlaufende Ausnehmung auf, in welcher ein Dichtelement angeordnet ist. In das Pleuellagerauge und/oder in den Exzenter sind Schmierölbohrungen eingebracht sind, so dass einerseits zwischen dem Pleuellagerauge und dem Exzenter und andererseits zwischen der Kolbenbolzenbohrung und dem Kolbenbolzen des Zylinderkolbens ein Schmierölfilm aufbaubar ist. Dabei sind Mittel zur Erhöhung der Schmierung des Exzenters und/oder der Kolbenbolzenbohrung vorgesehen.According to one aspect of the invention, a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression is proposed, comprising a Bublagerauge for connecting the connecting rod to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod bearing eye for connecting the connecting rod to a cylinder piston of the internal combustion engine, and an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length. The eccentric adjusting device has a cooperating with an eccentric and rotatably connected eccentric with a piston pin bore, in which a piston pin of the cylinder piston is added. The eccentric adjusting device has two hydraulic chambers, each with a piston, which is displaceably guided in a cylinder bore and hingedly connected to a support rod. The piston has on an outer side a circumferential recess in which a sealing element is arranged. In the connecting rod eye and / or in the eccentric lubricating oil holes are introduced so that on the one hand between the connecting rod bearing eye and the eccentric and on the other hand between the piston pin bore and the piston pin of the cylinder piston a lubricating oil film is buildable. In this case, means for increasing the lubrication of the eccentric and / or the piston pin bore are provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Pleuel weist der Exzenter gegenüber Ausführungen gemäß dem Stand der Technik zusätzliche radiale Bohrungen und/oder Ausnehmungen auf, welche radiale Bohrungen verbinden. Diese Bohrungen/Ausnehmungen sorgen dafür, dass in einem Schaltzustand niedriger Verdichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung die Ölschmierungsbohrungen des Pleuellagerauges mit der Kolbenbolzenbohrung verbunden sind. Dadurch kann das Risiko einer Mangelschmierung in der Verbindung Exzenter-Kolbenbolzen vorteilhaft verringert werden.In the connecting rod according to the invention, the eccentric over prior art embodiments on additional radial bores and / or recesses, which connect radial bores. These holes / recesses ensure that in a switching state low compression of the eccentric adjusting the oil lubrication holes of the connecting rod bearing eye are connected to the piston pin bore. As a result, the risk of deficient lubrication in the connection eccentric piston pin can be advantageously reduced.

Vorteilhaft erlaubt das erfindungsgemäße Pleuel so eine Verbesserung der Schmierung des Exzenters, sowohl in der Verbindung Exzenter-Pleuellagerauge als auch in der Verbindung Exzenter-Kolbenbolzen. Mangelschmierung zwischen den genannten tribologischen Partnern, welches zu erhöhtem Verschleiß führen und damit die Lebensdauer der Komponenten entscheidend verkürzen könnte, kann so günstigerweise reduziert werden. Eine kostenaufwendige Beschichtung des Exzenters zur Reduzierung des tribologischen Verschleißes kann so vermieden werden.Advantageously, the connecting rod according to the invention thus allows an improvement in the lubrication of the eccentric, both in the connection eccentric connecting rod bearing eye and in the compound eccentric piston pin. Lack of lubrication between the tribological partners mentioned, which lead to increased wear and thus could significantly shorten the life of the components, can be conveniently reduced. A costly coating of the eccentric to reduce the tribological wear can be avoided.

Auch kann durch zusätzliche Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge und/oder im Exzenter das Gewicht des Pleuels günstigerweise reduziert werden.Also, by additional oil holes in the connecting rod eye and / or in the eccentric the weight of the connecting rod can be reduced conveniently.

Zusätzliche Bohrungen parallel zu einer Achse des Exzenters können zum einen der Gewichtsreduktion und zum anderen zum Ausrichten bei der Einzelteilfertigung dienen.Additional bores parallel to an axis of the eccentric can be used to reduce weight and to align in the production of individual parts.

Zweckmäßigerweise kann ein Querschnitt der Bohrungen im Exzenter größer ausgeführt sein als ein Querschnitt der Bohrungen im Pleuellagerauge. Außerdem können die Bohrungen vom Winkel her leicht versetzt sein und zwar so, dass sich die Bohrungen bei Mikrobewegungen der Hebelbaugruppe konzentrisch ausrichten können. So ist gewährleistet, dass immer eine gute Schmierung des Exzenters sowie der Kolbenbolzenbohrung stattfinden kann. Conveniently, a cross section of the holes in the eccentric be made larger than a cross section of the holes in the connecting rod eye. In addition, the holes can be slightly offset from the angle in such a way that the holes can align concentrically with micro-movements of the lever assembly. This ensures that good lubrication of the eccentric and the piston pin bore can always take place.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können wenigstens zwei der Schmierölbohrungen im Exzenter in radialer Richtung des Exzenters ausgerichtet sein. Dadurch lassen sich die Schmierölbohrungen im Exzenter bei einer Verdrehung des Exzenters günstigerweise mit Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge verbinden.According to an advantageous embodiment, at least two of the lubricating oil holes may be aligned in the eccentric in the radial direction of the eccentric. This allows the lubricating oil holes in the eccentric at a rotation of the eccentric favorably connect with oil holes in the connecting rod bearing eye.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Schmierölbohrungen im Exzenter mittels einer Ausnehmung im Exzenter verbindbar sein. Auf diese Weise kann das Schmieröl zwischen den beiden Schmierölbohrungen frei fließen. Dadurch ist es möglich, dass im Pleuellagerauge nur noch eine Schmierölbohrung zur Versorgung mit Schmieröl vorhanden ist. So kann eine Bohrung bei der Fertigung des Pleuels eingespart werden und trotzdem eine zuverlässige Versorgung von Pleuellagerauge und Kolbenbolzenbohrung mit Schmieröl sichergestellt werden.According to an advantageous embodiment, the lubricating oil holes in the eccentric can be connected by means of a recess in the eccentric. In this way, the lubricating oil between the two oil holes can flow freely. This makes it possible that in the connecting rod bearing eye only a lubricating oil hole for supplying lubricating oil is present. Thus, a hole in the production of the connecting rod can be saved while still ensuring a reliable supply of connecting rod eye and piston pin bore with lubricating oil.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Schmierölbohrungen und die Ausnehmung im Exzenter auf einem Umfang des Exzenters entlang einer axialen Ausdehnung des Exzenters mittig angeordnet sein. Dadurch ist eine Fertigung des Exzenters mit Anbringung der Schmierölbohrungen und der Ausnehmung günstig möglich. Außerdem ist eine sichere Verbindung zu den Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge auf günstige Weise erreichbar.According to an advantageous embodiment, the lubricating oil holes and the recess in the eccentric may be arranged centrally on a circumference of the eccentric along an axial extension of the eccentric. As a result, a production of the eccentric with attachment of the lubricating oil holes and the recess is low possible. In addition, a secure connection to the lubricating oil holes in the connecting rod eye can be achieved in a favorable manner.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können wenigstens zwei der Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge in radialer Richtung des Pleuellagerauges ausgerichtet sein. Dadurch lassen sich die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge bei einer Verdrehung des Exzenters günstigerweise mit Schmierölbohrungen im Exzenter verbinden.According to an advantageous embodiment, at least two of the lubricating oil holes may be aligned in the connecting rod bearing eye in the radial direction of the connecting rod bearing eye. As a result, the lubricating oil holes in the connecting rod eye at a rotation of the eccentric can conveniently connect with oil holes in the eccentric.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge mittels einer auf einer Innenseite des Pleuellagerauges angeordneten Sichelnut verbindbar sein und der Exzenter nur eine einzige radiale Schmierölbohrung aufweisen. Auf diese Weise kann über die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge die Sichelnut mit Schmieröl versorgt werden und die einzige radiale Schmierölbohrung im Exzenter günstig mit Schmieröl aus der Sichelnut versorgt werden. Dadurch benötigt man nur eine einzige Schmierölbohrung im Exzenter, was die Fertigung des Exzenters vereinfacht.According to an advantageous embodiment, the lubricating oil holes in the connecting rod bearing eye can be connected by means of a sickle groove arranged on an inner side of the connecting rod bearing eye and the eccentric having only a single radial lubricating oil bore. In this way, the sickle groove can be supplied with lubricating oil via the lubricating oil holes in the connecting rod bearing eye, and the only radial lubricating oil bore in the eccentric can be supplied with lubricating oil from the sickle groove. This requires only a single oil hole in the eccentric, which simplifies the production of the eccentric.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge mittels einer auf einem äußeren Umfang des Exzenters angeordneten Sichelnut verbindbar sein und der Exzenter nur eine einzige radiale Schmierölbohrung aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Sichelnut auf dem äußeren Umfang des Exzenters angeordnet ist. Auch so ist es möglich, dass der Exzenter nur eine einzige radiale Bohrung zur Versorgung mit Schmieröl aufweist. Dadurch kann die Anbringung einer weiteren Bohrung im Exzenter eingespart werden.According to an advantageous embodiment, the lubricating oil holes in the connecting rod eye can be connected by means of a arranged on an outer periphery of the eccentric sickle groove and the eccentric have only a single radial lubricating oil hole. In an alternative embodiment, it is also possible that the sickle groove is arranged on the outer circumference of the eccentric. Even so, it is possible that the eccentric has only a single radial bore for supplying lubricating oil. As a result, the attachment of a further hole in the eccentric can be saved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Kolbenbolzenbohrung des Exzenters eine axiale Schmiernut aufweisen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Kolbenbolzenbohrung an einer Stelle so aufgeweitet sein, dass eine axiale Schmiernut dabei entsteht. Durch die permanente Drehbewegung des Kolbenbolzens im Exzenter während des Motorbetriebs kann Öl, das sich in der Schmiernut ansammelt, in den Schmierspalt gezogen werden, wodurch das Risiko einer Mangelschmierung in der Verbindung Exzenter-Kolbenbolzen verringert wird. Die Positionierung der Schmiernut kann dabei zweckmäßigerweise so erfolgen, dass die Schmiernut im Zustand hoher Verdichtung des Pleuels nicht zu viel Auflagefläche des Kolbenbolzens in Druckrichtung wegnimmt und analog im Zustand niedriger Verdichtung des Pleuels nicht zu viel Auflagefläche des Kolbenbolzens in Zugrichtung wegnimmt. Die Tiefe der Schmiernut kann dabei typischerweise einge wenige Zehntel Millimeter betragen.According to an advantageous embodiment, a piston pin bore of the eccentric having an axial lubrication. In a further alternative embodiment, the piston pin bore may be widened at one point such that an axial lubrication groove is created. The permanent rotational movement of the piston pin in the eccentric during engine operation can cause oil, which accumulates in the lubrication groove, to be drawn into the lubrication gap, thereby reducing the risk of insufficient lubrication in the eccentric piston pin joint. The positioning of the lubrication groove can expediently be such that the lubrication in the state of high compression of the connecting rod does not take away too much contact surface of the piston pin in the compression direction and analogously in the state of low compression of the connecting rod does not take away too much bearing surface of the piston pin in the pulling direction. The depth of the lubrication groove can typically be a few tenths of a millimeter.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge auf einem außenliegenden Umfang des Pleuellagerauges angeordnet sein. Die Schmierölbohrungen sind so von der Längserstreckung des Pleuels weg gerichtet angeordnet und können so günstig im Betrieb mit Öl versorgt werden.According to an advantageous embodiment, the lubricating oil holes may be arranged in Pleuellagerauge on an outer circumference of the connecting rod bearing eye. The oil holes are arranged so directed away from the longitudinal extent of the connecting rod and can be supplied so cheap in operation with oil.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in einem Schaltzustand hoher Verdichtung oder niedriger Verdichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung wenigstens eine der Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge über wenigstens eine der Schmierölbohrungen des Exzenters und/oder die Ausnehmung und/oder die Schmiernut mit der Kolbenbolzenbohrung verbunden sein. Auf diese Weise kann insbesondere im Schaltzustand hoher Verdichtung des Pleuels eine gute Schmierung des Pleuellagerauges sowie der Kolbenbolzenbohrung gewährleistet werden.According to an advantageous embodiment, in a switching state of high compression or low compression of the eccentric adjusting device, at least one of the lubricating oil bores in the connecting rod eye can be connected to the piston pin bore via at least one of the lubricating oil bores of the eccentric and / or the recess and / or the lubrication groove. In this way, a good lubrication of Pleuellagerauges and the piston pin bore can be ensured especially in the switching state of high compression of the connecting rod.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein jeweiliger Querschnitt der Schmierölbohrungen im Exzenter größer sein als ein Querschnitt der Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge. Auf diese Weise kann auch bei nicht exakter Orientierung der Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge zu den Schmierölbohrungen im Exzenter auf Grund von maßlichen Toleranzen eine effektive Verbindung zwischen den Schmierölbohrungen und damit eine ausreichende Versorgung von Pleuellagerauge und Kolbenbolzenbohrung mit Schmieröl gewährleistet werden. According to an advantageous embodiment, a respective cross section of the lubricating oil holes in the eccentric may be larger than a cross section of the lubricating oil holes in the connecting rod eye. In this way, even with inaccurate orientation of the oil holes in Pleuellagerauge to the lubricating oil holes in the eccentric due to dimensional tolerances an effective connection between the oil holes and thus an adequate supply of Pleuellagerauge and piston pin bore with lubricating oil can be ensured.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können Winkellagen der Schmierölbohrungen im Exzenter und Winkellagen von korrespondierenden Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge gegeneinander versetzt sein. Auf diese Weise können sich die Schmierölbohrungen im Pleuellagerauge und im Exzenter bei Mikrobewegungen der Exzenterhebelbaugruppe konzentrisch ausrichten, sodass eine effektive Verbindung zwischen den Schmierölbohrungen und damit eine ausreichende Versorgung von Pleuellagerauge und Kolbenbolzenbohrung mit Schmieröl gewährleistet werden kann.According to an advantageous embodiment, angular positions of the lubricating oil holes in the eccentric and angular positions of corresponding oil holes in the connecting rod eye can be offset from each other. In this way, the lubricating oil holes in the connecting rod bearing eye and in the eccentric micro-movements of the Exzenterhebelbaugruppe concentric, so that an effective connection between the oil holes and thus an adequate supply of Pleuellagerauge and piston pin bore can be ensured with lubricating oil.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Exzenter auf seinem Umfang parallel zu einer Achse des Exzenters ausgerichtete Bohrungen aufweisen. Mittels solcher Bohrungen lässt sich Material des Exzenters reduzieren und damit das Gewicht des Exzenters vermindern. Damit kann das Gesamtgewicht des Pleuels reduziert werden. Außerdem lässt sich die Verstellgeschwindigkeit der Exzenter-Verstelleinrichtung auf Grund der geringeren Masse erhöhen.According to an advantageous embodiment of the eccentric may have aligned on its circumference parallel to an axis of the eccentric bores. By means of such holes can be reduced material of the eccentric and thus reduce the weight of the eccentric. Thus, the total weight of the connecting rod can be reduced. In addition, the adjustment speed of the eccentric adjusting device can be increased due to the lower mass.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die axialen Bohrungen unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Auf diese Weise lassen sich die axialen Bohrungen der verbleibenden Wandstärke des Exzenters auf Grund der Kolbenbolzenbohrung anpassen.According to an advantageous embodiment, the axial bores may have different diameters. In this way, the axial bores of the remaining wall thickness of the eccentric due to the piston pin bore can be adjusted.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis vorgeschlagen mit wenigstens einem Pleuel wie oben beschrieben. Dadurch kann ein vorteilhafter Verbrennungsprozess und damit niedrigerer Kraftstoffverbrauch in der Brennkraftmaschine umgesetzt werden. Vorteilhaft erlaubt das Pleuel eine Verbesserung der Schmierung des Exzenters, sowohl in der Verbindung Exzenter-Pleuellagerauge als auch in der Verbindung Exzenter-Kolbenbolzen. Mangelschmierung zwischen den genannten tribologischen Partnern, welches zu erhöhtem Verschleiß führen und damit die Lebensdauer der Komponenten entscheidend verkürzen könnte, kann so günstigerweise reduziert werden. Eine kostenaufwendige Beschichtung des Exzenters zur Reduzierung des tribologischen Verschleißes kann so vermieden werden.According to a further aspect of the invention, an internal combustion engine with an adjustable compression ratio is proposed with at least one connecting rod as described above. Thereby, an advantageous combustion process and thus lower fuel consumption can be implemented in the internal combustion engine. Advantageously, the connecting rod allows an improvement in the lubrication of the eccentric, both in the connection eccentric conrod eye and in the compound eccentric piston pin. Lack of lubrication between the tribological partners mentioned, which lead to increased wear and thus could significantly shorten the life of the components, can be conveniently reduced. A costly coating of the eccentric to reduce the tribological wear can be avoided.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:

  • 1 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pleuels im Längsschnitt, wobei das Pleuel im Schaltzustand hoher Verdichtung dargestellt ist;
  • 2 den Ausschnitt des Pleuels gemäß 1, wobei das Pleuel im Schaltzustand niedriger Verdichtung dargestellt ist;
  • 3 eine isometrische Darstellung des Exzenters des Pleuels gemäß 1;
  • 4 einen Querschnitt durch den Exzenter gemäß 3;
  • 5 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pleuels im Längsschnitt, wobei das Pleuel im Schaltzustand hoher Verdichtung dargestellt ist;
  • 6 den Ausschnitt des Pleuels gemäß 5, wobei das Pleuel im Schaltzustand niedriger Verdichtung dargestellt ist;
  • 7 eine isometrische Darstellung des Exzenters des Pleuels gemäß 5;
  • 8 einen Querschnitt durch den Exzenter gemäß 7;
  • 9 eine isometrische Darstellung des Pleuels gemäß 5, mit Fokus auf die Sichelnut des Pleuellagerauges;
  • 10 einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pleuels im Längsschnitt, wobei das Pleuel im Schaltzustand hoher Verdichtung dargestellt ist;
  • 11 den Ausschnitt des Pleuels gemäß 10, wobei das Pleuel im Schaltzustand niedriger Verdichtung dargestellt ist;
  • 12 eine isometrische Darstellung des Exzenters des Pleuels gemäß 10; und
  • 13 einen Querschnitt durch den Exzenter gemäß 12.
They show by way of example:
  • 1 a section of a first embodiment of a connecting rod according to the invention in longitudinal section, wherein the connecting rod is shown in the switching state of high compression;
  • 2 the section of the connecting rod according to 1 wherein the connecting rod is shown in the switching state of low compression;
  • 3 an isometric view of the eccentric of the connecting rod according to 1 ;
  • 4 a cross section through the eccentric according to 3 ;
  • 5 a detail of a second embodiment of a connecting rod according to the invention in longitudinal section, wherein the connecting rod is shown in the switching state of high compression;
  • 6 the section of the connecting rod according to 5 wherein the connecting rod is shown in the switching state of low compression;
  • 7 an isometric view of the eccentric of the connecting rod according to 5 ;
  • 8th a cross section through the eccentric according to 7 ;
  • 9 an isometric view of the connecting rod according to 5 , with focus on the sickle groove of the connecting rod bearing eye;
  • 10 a section of a third embodiment of a connecting rod according to the invention in longitudinal section, wherein the connecting rod is shown in the switching state of high compression;
  • 11 the section of the connecting rod according to 10 wherein the connecting rod is shown in the switching state of low compression;
  • 12 an isometric view of the eccentric of the connecting rod according to 10 ; and
  • 13 a cross section through the eccentric according to 12 ,

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

1 zeigt in schematischer Darstellung beispielhaft einen geschnittenen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pleuel 1 für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, welche als Abstand der Mittelachse eines nicht gezeigten Hublagerauges von der Mittelachse der Bohrung eines Exzenters 4 definiert ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 weist den mit einem ein oder mehrteiligen Exzenterhebel 3 zusammenwirkenden Exzenter 4 auf, in welchem ein nicht dargestellter Kolbenbolzen eines Zylinderkolbens aufnehmbar ist. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 ist mittels eines nicht dargestellten Umschaltventils verstellbar. 1 shows a schematic representation of an example of a sectioned section of a first embodiment of a connecting rod according to the invention 1 for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device 2 for adjusting an effective connecting rod length, which as the distance of the central axis of a Hublagerauges not shown from the central axis of the bore of an eccentric 4 is defined. The eccentric adjusting device 2 has the one or more parts eccentric lever 3 interacting eccentric 4 in which an unrepresented piston pin of a cylinder piston is receivable. An adjustment of the eccentric adjustment 2 is adjustable by means of a switching valve, not shown.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wird durch Einwirken von Massenkräften und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel 1 integrierte Kolben 6, 7 unterstützt, bzw. die Kolben 6, 7 verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte.A rotation of the adjustable eccentric adjustment 2 is initiated by the action of inertial forces and load forces of the internal combustion engine, which at a power stroke of the internal combustion engine to the eccentric adjusting device 2 Act. During a power stroke, the directions of action of the change on the eccentric adjustment 2 acting forces continuously. The rotary movement or adjusting movement is acted upon by one or more hydraulic fluid, in particular engine oil, in the connecting rod 1 integrated pistons 6 . 7 supported, or the piston 6 . 7 prevent resetting the eccentric adjustment 2 due to varying force action directions of the eccentric adjusting device 2 acting forces.

Die Kolben 6, 7 sind jeweils in einer Zylinderbohrung 8, 9 eines Hydraulikzylinders 14, 15 des Pleuels 1 verschiebbar geführt und mit Stützstangen 10, 11 verbunden, welche ihrerseits mit dem Exzenterhebel 3 gelenkig verbunden sind. Beispielhaft sind die Stützstangen 10, 11 der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 über Zylinderrollen 46, 47 mit dem Exzenterhebel 3 verbunden.The pistons 6 . 7 are each in a cylinder bore 8th . 9 a hydraulic cylinder 14 . 15 of the connecting rod 1 slidably guided and with support rods 10 . 11 connected, which in turn with the eccentric lever 3 are hingedly connected. Exemplary are the support rods 10 . 11 the eccentric adjusting device 2 via cylindrical rollers 46 . 47 with the eccentric lever 3 connected.

Der Pleuel 1 weist das nicht dargestellte Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels 1 an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sowie ein Pleuellagerauge 13 zur Anbindung des Pleuels 1 an den Zylinderkolben der Brennkraftmaschine auf.The connecting rod 1 has the Hublagerauge not shown for connecting the connecting rod 1 to a crankshaft of an internal combustion engine and a connecting rod eye 13 for connecting the connecting rod 1 on the cylinder piston of the internal combustion engine.

Die Kolben 6, 7 sind in durch die Zylinderbohrungen 8, 9 gebildete Zylinder 14, 15 als Hydraulikkammern verschiebbar angeordnet und über Zuläufe von dem Hublagerauge aus mit Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl über Rückschlagventile beaufschlagt. Diese verhindern dabei ein Rückfließen der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikkammern 14, 15 zurück in die Zuläufe, ermöglichen jedoch ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikkammern 14, 15.The pistons 6 . 7 are in through the cylinder bores 8th . 9 formed cylinders 14 . 15 arranged displaceably as hydraulic chambers and applied via inlets of the Hublagerauge with hydraulic fluid, such as engine oil via check valves. These prevent a backflow of the hydraulic fluid from the hydraulic chambers 14 . 15 back to the feed, but allow a Nachsaugen hydraulic fluid in the hydraulic chambers 14 . 15 ,

Die Kolben 6, 7 weisen an einer Außenseite eine umlaufende Ausnehmung 16, 17 auf, in welcher ein Dichtelement 18, 19 angeordnet ist. Mittels dieses Dichtelements 18, 19 sind die Kolben 6, 7 in den Hydraulikkammern 14, 15 abgedichtet.The pistons 6 . 7 have on an outer side a circumferential recess 16 . 17 on, in which a sealing element 18 . 19 is arranged. By means of this sealing element 18 . 19 are the pistons 6 . 7 in the hydraulic chambers 14 . 15 sealed.

Die Hydraulikkammern 14, 15 sind weiter über nicht dargestellte Abläufe mit dem Umschaltventil verbunden, welches als Hydraulikventil oder als mechanisches Ventil ausgebildet sein kann und über eine Ablaufleitung mit dem Hublagerauge verbunden ist.The hydraulic chambers 14 . 15 are further connected via not shown processes to the switching valve, which may be designed as a hydraulic valve or a mechanical valve and is connected via a drain line with the Hublagerauge.

In das Pleuellagerauge 13 und in den Exzenter 4 sind Schmierölbohrungen 60, 61, 63 eingebracht, so dass einerseits zwischen dem Pleuellagerauge 13 und dem Exzenter 4 und andererseits zwischen dem Exzenter 4 und dem Zylinderbolzen ein Schmierölfilm aufbaubar ist.Into the connecting rod eye 13 and in the eccentric 4 are oil wells 60 . 61 . 63 introduced, so that on the one hand between the connecting rod eye 13 and the eccentric 4 and on the other hand between the eccentric 4 and the cylinder bolt a lubricating oil film is buildable.

Um die Schmierung des Exzenters 4 zu verbessern, sind erfindungsgemäß Mittel zur weiteren Verbesserung der Schmierung des Exzenters 4 vorgesehen. Eine Mangelschmierung und dadurch resultierender Verschleiß kann hierdurch weiter reduziert bzw. verhindert werden.To the lubrication of the eccentric 4 To improve, according to the invention means for further improving the lubrication of the eccentric 4 intended. A lack of lubrication and the resulting wear can thereby be further reduced or prevented.

Das in 1 und 2 in einem ersten Schaltzustand S1 für hohe Verdichtung, bzw. in einem zweiten Schaltzustand S2 für niedrige Verdichtung gezeigte erste Ausführungsbeispiel sieht vor, dass wenigstens zwei Schmierölbohrungen 60, 61 im Exzenter 4 in radialer Richtung des Exzenters 4 ausgerichtet sind. Dadurch lassen sich die Schmierölbohrungen 60, 61 im Exzenter 4 bei einer Verdrehung des Exzenters 4 günstigerweise mit Schmierölbohrungen 63 im Pleuellagerauge 13 verbinden.This in 1 and 2 in a first switching state S1 for high compression, or in a second switching state S2 shown for low compression first embodiment provides that at least two oil holes 60 . 61 in the eccentric 4 in the radial direction of the eccentric 4 are aligned. This allows the lubrication oil holes 60 . 61 in the eccentric 4 at a rotation of the eccentric 4 Conveniently with lubricating oil holes 63 in the connecting rod eye 13 connect.

Die Schmierölbohrungen 60, 61 im Exzenter 4 sind dabei mittels einer Ausnehmung 62 verbindbar. Im Pleuellagerauge 13 ist so nur eine Schmierölbohrung 63 notwendig. Auf diese Weise kann das Schmieröl zwischen den beiden Schmierölbohrungen 60, 61 frei fließen. Dadurch ist es möglich, dass im Pleuellagerauge 13 nur noch eine Schmierölbohrung 63 zur Versorgung mit Schmieröl vorhanden ist. So kann eine Bohrung bei der Fertigung des Pleuels 1 eingespart werden und trotzdem eine zuverlässige Versorgung von Pleuellagerauge 13 und Kolbenbolzenbohrung 55 mit Schmieröl sichergestellt werden.The oil holes 60 . 61 in the eccentric 4 are by means of a recess 62 connectable. In the connecting rod eye 13 is just a lube hole 63 necessary. In this way, the lubricating oil between the two oil holes 60 . 61 flow freely. This makes it possible that in the connecting rod eye 13 only one more oil hole 63 to supply with lubricating oil is present. So can a hole in the production of the connecting rod 1 be saved and still a reliable supply of connecting rod eye 13 and piston pin bore 55 be ensured with lubricating oil.

3 zeigt eine isometrische Darstellung des Exzenters 4 des Pleuels 1 gemäß 1, während 4 einen Querschnitt durch den Exzenter 4 gemäß 3 darstellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Schmierölbohrungen 60, 61 und die Ausnehmung 62 im Exzenter 4 auf einem Umfang 23 des Exzenters 4 entlang einer axialen Ausdehnung des Exzenters 4 mittig angeordnet sind. Die axiale Ausdehnung ist durch die eingezeichnete Achse 24 des Exzenters 4 definiert. Die Schmierölbohrungen 60, 61 sowie die Ausnehmung 62 sind auf dem Umfangskreis 23 angeordnet. Die Breite der Ausnehmung 62 entspricht dem Durchmesser der Bohrungen 60, 61. Die Ausnehmung 62 reicht dabei von der einen Bohrung 60 zur anderen Bohrung 61. In einer alternativen Ausführungsform kann die Ausnehmung 62 auch eine geringere Breite aufweisen als ein Durchmesser der Schmierölbohrungen 60, 61, um eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten. Wichtig ist, dass die beiden Bohrungen 60, 61 durch die Ausnehmung 62 für Schmieröl durchlässig verbunden sind. 3 shows an isometric view of the eccentric 4 of the connecting rod 1 according to 1 , while 4 a cross section through the eccentric 4 according to 3 represents. It can be seen that the oil holes 60 . 61 and the recess 62 in the eccentric 4 on one circumference 23 of the eccentric 4 along an axial extension of the eccentric 4 are arranged centrally. The axial extent is due to the drawn axis 24 of the eccentric 4 Are defined. The oil holes 60 . 61 as well as the recess 62 are on the perimeter circle 23 arranged. The width of the recess 62 corresponds to the diameter of the holes 60 . 61 , The recess 62 ranges from the one hole 60 to the other hole 61 , In an alternative embodiment, the recess 62 also have a smaller width than a diameter of the lubricating oil holes 60 . 61 to ensure adequate lubrication. It is important that the two holes 60 . 61 through the recess 62 permeable to lubricating oil.

Weiter weist der Exzenter 4 auf seinem Umfang 23 parallel zu der Achse 24 des Exzenters 4 ausgerichtete Bohrungen 20, 21 auf. Mittels solcher Bohrungen 20, 21 lässt sich Material des Exzenters 4 reduzieren und damit das Gewicht des Exzenters 4 vermindern. So kann Material an geeigneten Stellen des Exzenters und damit das Gewicht des Exzenters reduziert werden. Damit kann das Gesamtgewicht des Pleuels 1 reduziert werden. Außerdem lässt sich die Verstellgeschwindigkeit der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 auf Grund der geringeren Masse erhöhen.Next points the eccentric 4 on its circumference 23 parallel to the axis 24 of the eccentric 4 aligned holes 20 . 21 on. By means of such holes 20 . 21 can be material of the eccentric 4 reduce and therefore the weight of the eccentric 4 Reduce. Thus, material can be reduced at suitable points of the eccentric and thus the weight of the eccentric. This allows the total weight of the connecting rod 1 be reduced. In addition, the adjustment speed of the eccentric adjustment can be 2 increase due to the lower mass.

Die axialen Bohrungen 20, 21 im Exzenter 4 dienen außer der Gewichtsreduktion zum Ausrichten bei der Einzelteilfertigung.The axial bores 20 . 21 in the eccentric 4 serve besides the weight reduction for aligning in the production of single parts.

Die axialen Bohrungen 20, 21 weisen unterschiedliche Durchmesser auf. Auf diese Weise lassen sich die axialen Bohrungen 20, 21 der verbleibenden Wandstärke des Exzenters 4 auf Grund der Kolbenbolzenbohrung 55 anpassen.The axial bores 20 . 21 have different diameters. In this way, the axial bores 20 . 21 the remaining wall thickness of the eccentric 4 due to the piston pin bore 55 to adjust.

Das in 5 und 6 in einem ersten Schaltzustand S1 für hohe Verdichtung, bzw. in einem zweiten Schaltzustand S2 für niedrige Verdichtung gezeigte zweite Ausführungsbeispiel sieht vor, dass wenigstens zwei Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 in radialer Richtung des Pleuellagerauges 13 ausgerichtet sind. Dadurch lassen sich die Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 bei einer Verdrehung des Exzenters 4 günstigerweise mit Schmierölbohrungen 53 im Exzenter 4 verbinden.This in 5 and 6 in a first switching state S1 for high compression, or in a second switching state S2 shown for low compression second embodiment provides that at least two oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 in the radial direction of the connecting rod bearing eye 13 are aligned. This allows the lubrication oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 at a rotation of the eccentric 4 Conveniently with lubricating oil holes 53 in the eccentric 4 connect.

Die Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 sind dabei mittels einer auf einer Innenseite 32 angeordneten Sichelnut/Hinterschnitt 59 verbindbar und der Exzenter 4 weist nur eine einzige radiale Schmierölbohrung 53 auf. Auf diese Weise kann über die Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 die Sichelnut 59 mit Schmieröl versorgt werden und die einzige radiale Schmierölbohrung 53 im Exzenter 4 günstig mit Schmieröl aus der Sichelnut 59 versorgt werden. Dadurch benötigt man nur eine einzige Schmierölbohrung 53 im Exzenter 4, was die Fertigung des Exzenters 4 vereinfacht.The oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 are doing so by means of an inside 32 arranged sickle groove / undercut 59 connectable and the eccentric 4 has only a single radial lubricating oil hole 53 on. This way you can talk about the lubricating oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 the sickle groove 59 be supplied with lubricating oil and the only radial lubricating oil hole 53 in the eccentric 4 cheap with lubricating oil from the sickle groove 59 be supplied. This requires only a single oil hole 53 in the eccentric 4 what the production of the eccentric 4 simplified.

Alternativ könnten die Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 mittels einer auf einem äußeren Umfang 23 des Exzenters 4 angeordneten Sichelnut verbindbar sein und der Exzenter 4 nur eine einzige radiale Schmierölbohrung 53 aufweisen.Alternatively, the lubricating oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 by means of an outer circumference 23 of the eccentric 4 arranged Sichelnut be connectable and the eccentric 4 only a single radial lubricating oil hole 53 respectively.

7 zeigt eine isometrische Darstellung des Exzenters 4 des Pleuels 1 gemäß 5, während 8 einen Querschnitt durch den Exzenter 4 gemäß 7 darstellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Schmierölbohrung 53 im Exzenter 4 auf einem Umfang 23 entlang einer axialen Ausdehnung des Exzenters 4 mittig angeordnet ist. Die axiale Ausdehnung ist durch die eingezeichnete Achse 24 des Exzenters 4 definiert. Die Schmierölbohrung 53 ist als radiale Bohrung durch den Exzenter 4 auf dem Umfangskreis 23 angeordnet. 7 shows an isometric view of the eccentric 4 of the connecting rod 1 according to 5 , while 8th a cross section through the eccentric 4 according to 7 represents. It can be seen that the lubricating oil hole 53 in the eccentric 4 on one circumference 23 along an axial extension of the eccentric 4 is arranged centrally. The axial extent is due to the drawn axis 24 of the eccentric 4 Are defined. The oil drilling 53 is as a radial bore through the eccentric 4 on the circumference circle 23 arranged.

Weiter weist der Exzenter 4 auf seinem Umfang 23 parallel zu der Achse 24 des Exzenters 4 ausgerichtete Bohrungen 20, 21, 22 zur Gewichtsreduktion auf.Next points the eccentric 4 on its circumference 23 parallel to the axis 24 of the eccentric 4 aligned holes 20 . 21 . 22 for weight loss.

9 zeigt eine isometrische Darstellung des Pleuels 1 gemäß 5, mit Fokus auf die Sichelnut 59 des Pleuellagerauges 13. Die Sichelnut 59 ist auf der Innenseite 32 des Pleuellagerauges 13 zwischen den beiden Bohrungen 50, 51 angeordnet. 9 shows an isometric view of the connecting rod 1 according to 5 , with focus on the sickle groove 59 of the connecting rod bearing eye 13 , The sickle groove 59 is on the inside 32 of the connecting rod bearing eye 13 between the two holes 50 . 51 arranged.

Das in 10 und 11 in einem ersten Schaltzustand S1 für hohe Verdichtung, bzw. in einem zweiten Schaltzustand S2 für niedrige Verdichtung gezeigte dritte Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Kolbenbolzenbohrung 55 des Exzenters eine axiale Schmiernut 56 aufweist. Dabei sind die Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 auf einem außenliegenden Umfang des Pleuellagerauges 13 angeordnet sind. Durch die permanente Drehbewegung des Kolbenbolzens im Exzenter 4 während des Motorbetriebs kann Öl, das sich in der Schmiernut 56 ansammelt, in den Schmierspalt gezogen werden, wodurch das Risiko einer Mangelschmierung in der Verbindung Exzenter-Kolbenbolzen verringert wird. Die Positionierung der Schmiernut 56 kann dabei zweckmäßigerweise so erfolgen, dass die Schmiernut 56 im Zustand hoher Verdichtung des Pleuels 1 nicht zu viel Auflagefläche des Kolbenbolzens in Druckrichtung wegnimmt und analog im Zustand niedriger Verdichtung des Pleuels 1 nicht zu viel Auflagefläche des Kolbenbolzens in Zugrichtung wegnimmt. Die Tiefe der Schmiernut 56 kann dabei typischerweise einige wenige Zehntel Millimeter betragen.This in 10 and 11 in a first switching state S1 for high compression, or in a second switching state S2 shown for low compression third embodiment provides that the piston pin bore 55 of the eccentric an axial lubrication 56 having. Here are the oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 on an outer circumference of the connecting rod bearing eye 13 are arranged. Due to the permanent rotational movement of the piston pin in the eccentric 4 During engine operation, oil can accumulate in the lubrication groove 56 be drawn into the lubricating gap, whereby the risk of lack of lubrication in the connection eccentric piston pin is reduced. The positioning of the lubrication groove 56 can suitably be done so that the lubrication 56 in the state of high compression of the connecting rod 1 does not take too much contact surface of the piston pin in the pressure direction and analogously in the state of low compression of the connecting rod 1 does not take away too much support surface of the piston pin in the pulling direction. The depth of the lubrication groove 56 can typically be a few tenths of a millimeter.

In einem Schaltzustand hoher Verdichtung S1 oder niedriger Verdichtung S2 der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 ist so wenigstens eine der Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 über wenigstens eine der Schmierölbohrungen 52, 53 des Exzenters 4 und die Schmiernut 56 mit der Kolbenbolzenbohrung 55 verbunden. In a switching state of high compression S1 or low compression S2 the eccentric adjusting device 2 so is at least one of the oil wells 50 . 51 in the connecting rod eye 13 over at least one of the lubricating oil holes 52 . 53 of the eccentric 4 and the lubrication groove 56 with the piston pin bore 55 connected.

Dabei ist ein jeweiliger Querschnitt der Schmierölbohrungen 52, 53 im Exzenter 4 größer als ein Querschnitt der Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13. Auf diese Weise kann auch bei nicht exakter Orientierung der Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 zu den Schmierölbohrungen 52, 53 im Exzenter 4 auf Grund von maßlichen Toleranzen eine effektive Verbindung zwischen den Schmierölbohrungen 50, 51, 52, 53 und damit eine ausreichende Versorgung von Pleuellagerauge 13 und Kolbenbolzenbohrung 55 mit Schmieröl gewährleistet werden.Here is a respective cross section of the lubricating oil holes 52 . 53 in the eccentric 4 larger than a cross-section of the lubricating oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 , In this way, even with inaccurate orientation of the oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 to the oil wells 52 . 53 in the eccentric 4 due to dimensional tolerances an effective connection between the oil holes 50 . 51 . 52 . 53 and thus an adequate supply of connecting rod eye 13 and piston pin bore 55 be ensured with lubricating oil.

Weiter sind die Winkellagen der Schmierölbohrungen 52, 53 im Exzenter 4 und Winkellagen von korrespondierenden Schmierölbohrungen 50, 51 im Pleuellagerauge 13 gegeneinander versetzt angeordnet. Auf diese Weise können sich die Schmierölbohrungen 50, 51, 52, 53 im Pleuellagerauge 13 und im Exzenter 4 bei Mikrobewegungen der Exzenterhebelbaugruppe konzentrisch ausrichten, sodass eine effektive Verbindung zwischen den Schmierölbohrungen 50, 51, 52, 53 und damit eine ausreichende Versorgung von Pleuellagerauge 13 und Kolbenbolzenbohrung 55 mit Schmieröl gewährleistet werden kann.Next are the angular positions of the oil holes 52 . 53 in the eccentric 4 and angular positions of corresponding oil holes 50 . 51 in the connecting rod eye 13 arranged offset from one another. In this way, the oil holes can 50 . 51 . 52 . 53 in the connecting rod eye 13 and in the eccentric 4 Concentrically align with micro-movements of the eccentric lever assembly to provide an effective connection between the lube oil holes 50 . 51 . 52 . 53 and thus an adequate supply of connecting rod eye 13 and piston pin bore 55 can be guaranteed with lubricating oil.

12 zeigt eine isometrische Darstellung des Exzenters 4 des Pleuels 1 gemäß 10, während 13 einen Querschnitt durch den Exzenter 4 gemäß 12 darstellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Schmierölbohrungen 52, 53 im Exzenter 4 auf einem Umfang 23 entlang einer axialen Ausdehnung des Exzenters 4 mittig angeordnet sind. Die axiale Ausdehnung ist durch die eingezeichnete Achse 24 des Exzenters 4 definiert. Die Schmierölbohrungen 52, 53 sind als radiale Bohrungen durch den Exzenter 4 auf dem Umfangskreis 23 angeordnet. 12 shows an isometric view of the eccentric 4 of the connecting rod 1 according to 10 , while 13 a cross section through the eccentric 4 according to 12 represents. It can be seen that the oil holes 52 . 53 in the eccentric 4 on one circumference 23 along an axial extension of the eccentric 4 are arranged centrally. The axial extent is due to the drawn axis 24 of the eccentric 4 Are defined. The oil holes 52 . 53 are as radial holes through the eccentric 4 on the circumference circle 23 arranged.

In 12 ist die Position der Schmiernut 56 mit dem Pfeil angedeutet. In 13 ist die Lage der Schmiernut 56 mit einem Kreis, welcher den Radius der Schmiernut 56 verdeutlicht, gekennzeichnet.In 12 is the position of the lubrication groove 56 indicated by the arrow. In 13 is the location of the lubrication groove 56 with a circle showing the radius of the lubrication groove 56 clarified, marked.

Weiter weist der Exzenter 4 auf seinem Umfang 23 parallel zu der Achse 24 des Exzenters 4 ausgerichtete Bohrungen 20, 21, 22 auf. Mittels solcher Bohrungen 20, 21, 22 lässt sich Material des Exzenters 4 reduzieren und damit das Gewicht des Exzenters 4 vermindern. So kann Material an geeigneten Stellen des Exzenters und damit das Gewicht des Exzenters reduziert werden. Damit kann das Gesamtgewicht des Pleuels 1 reduziert werden. Außerdem lässt sich die Verstellgeschwindigkeit der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 auf Grund der geringeren Masse erhöhen.Next points the eccentric 4 on its circumference 23 parallel to the axis 24 of the eccentric 4 aligned holes 20 . 21 . 22 on. By means of such holes 20 . 21 . 22 can be material of the eccentric 4 reduce and therefore the weight of the eccentric 4 Reduce. Thus, material can be reduced at suitable points of the eccentric and thus the weight of the eccentric. This allows the total weight of the connecting rod 1 be reduced. In addition, the adjustment speed of the eccentric adjustment can be 2 increase due to the lower mass.

Die drei axialen Bohrungen 20, 21, 22 im Exzenter 4 dienen außer der Gewichtsreduktion zum Ausrichten bei der Einzelteilfertigung.The three axial holes 20 . 21 . 22 in the eccentric 4 serve besides the weight reduction for aligning in the production of single parts.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015103201 A1 [0003]DE 102015103201 A1 [0003]

Claims (15)

Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend ein Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels (1) an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge (13) zur Anbindung des Pleuels (1) an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, eine Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) einen mit einem Exzenterhebel (3) zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter (4) mit einer Kolbenbolzenbohrung (55) aufweist, in welcher ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufgenommen ist, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zwei Hydraulikkammern (14, 15) mit jeweils einem Kolben (6, 7) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (8, 9) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (10, 11) gelenkig verbunden ist, wobei der Kolben (6, 7) an einer Außenseite eine umlaufende Ausnehmung (16, 17) aufweist, in welcher ein Dichtelement (18, 19) angeordnet ist, wobei in das Pleuellagerauge (13) und/oder in den Exzenter (4) Schmierölbohrungen (50, 51, 52, 53, 60, 61, 63) eingebracht sind, so dass einerseits zwischen dem Pleuellagerauge (13) und dem Exzenter (4) und andererseits zwischen der Kolbenbolzenbohrung (55) und dem Kolbenbolzen des Zylinderkolbens ein Schmierölfilm aufbaubar ist, wobei Mittel zur Erhöhung der Schmierung des Exzenters (4) und/oder der Kolbenbolzenbohrung (55) vorgesehen sind.Connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression, comprising a Bublagerauge for connecting the connecting rod (1) to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod eye (13) for connecting the connecting rod (1) to a cylinder piston of the internal combustion engine, an eccentric adjusting device ( 2) for adjusting an effective connecting rod length, wherein the eccentric adjusting device (2) with an eccentric lever (3) cooperating and non-rotatably connected eccentric (4) having a piston pin bore (55), in which a piston pin of the cylinder piston is received, said Exzenter-adjusting device (2) has two hydraulic chambers (14, 15) each having a piston (6, 7) which is displaceably guided in a cylinder bore (8, 9) and articulated to a support rod (10, 11), wherein the Piston (6, 7) on an outer side a circumferential recess (16, 17), in which a sealing element (18, 19) is arranged, wherein in the Ple Bearing eye (13) and / or in the eccentric (4) lubricating oil holes (50, 51, 52, 53, 60, 61, 63) are introduced so that on the one hand between the connecting rod eye (13) and the eccentric (4) and on the other the piston pin bore (55) and the piston pin of the cylinder piston a lubricating oil film is buildable, wherein means for increasing the lubrication of the eccentric (4) and / or the piston pin bore (55) are provided. Pleuel nach Anspruch 1, wobei wenigstens zwei der Schmierölbohrungen (60, 61) im Exzenter (4) in radialer Richtung des Exzenters (4) ausgerichtet sind.Connecting rod after Claim 1 , wherein at least two of the lubricating oil bores (60, 61) in the eccentric (4) are aligned in the radial direction of the eccentric (4). Pleuel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schmierölbohrungen (60, 61) im Exzenter (4) mittels einer Ausnehmung (62) im Exzenter (4) verbindbar sind.Connecting rod after Claim 1 or 2 , wherein the lubricating oil bores (60, 61) in the eccentric (4) by means of a recess (62) in the eccentric (4) are connectable. Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmierölbohrungen (60, 61) und die Ausnehmung (62) im Exzenter (4) auf einem Umfang (23) des Exzenters (4) entlang einer axialen Ausdehnung des Exzenters (4) mittig angeordnet sind.Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein the lubricating oil bores (60, 61) and the recess (62) in the eccentric (4) on a circumference (23) of the eccentric (4) along an axial extension of the eccentric (4) are arranged centrally. Pleuel nach Anspruch 1, wobei wenigstens zwei der Schmierölbohrungen (50, 51) im Pleuellagerauge (13) in radialer Richtung des Pleuellagerauges (13) ausgerichtet sind.Connecting rod after Claim 1 , wherein at least two of the lubricating oil bores (50, 51) in the connecting rod bearing eye (13) are aligned in the radial direction of the connecting rod bearing eye (13). Pleuel nach Anspruch 5, wobei die Schmierölbohrungen (50, 51) im Pleuellagerauge (13) mittels einer auf einer Innenseite (32) des Pleuellagerauges (13) angeordneten Sichelnut (59) verbindbar sind und der Exzenter (4) nur eine einzige radiale Schmierölbohrung (53) aufweist.Connecting rod after Claim 5 , wherein the lubricating oil holes (50, 51) in the connecting rod bearing eye (13) by means of a on an inside (32) of the connecting rod bearing eye (13) arranged Sichelnut (59) are connectable and the eccentric (4) only a single radial lubricating oil bore (53). Pleuel nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Schmierölbohrungen (50, 51) im Pleuellagerauge (13) mittels einer auf einem äußeren Umfang (23) des Exzenters (4) angeordneten Sichelnut verbindbar sind und der Exzenter (4) nur eine einzige radiale Schmierölbohrung (53) aufweist.Connecting rod after Claim 5 or 6 , wherein the lubricating oil bores (50, 51) in the connecting rod bearing eye (13) by means of a on an outer circumference (23) of the eccentric (4) arranged Sichelnut are connectable and the eccentric (4) only a single radial lubricating oil bore (53). Pleuel nach Anspruch 1, wobei eine Kolbenbolzenbohrung (55) des Exzenters (4) eine axiale Schmiernut (56) aufweist.Connecting rod after Claim 1 wherein a piston pin bore (55) of the eccentric (4) has an axial lubrication groove (56). Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmierölbohrungen (50, 51, 63) im Pleuellagerauge (13) auf einem außenliegenden Umfang des Pleuellagerauges (13) angeordnet sind.Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein the lubricating oil bores (50, 51, 63) in the connecting rod bearing eye (13) are arranged on an outer periphery of the connecting rod bearing eye (13). Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Schaltzustand hoher Verdichtung oder niedriger Verdichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung (2) wenigstens eine der Schmierölbohrungen (50, 51, 63) im Pleuellagerauge (13) über wenigstens eine der Schmierölbohrungen (52, 53, 60, 61) des Exzenters (4) und/oder die Ausnehmung (62) und/oder die Schmiernut (56) mit der Kolbenbolzenbohrung (55) verbunden ist.Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein in a switching state of high compression or low compression of the eccentric adjusting device (2) at least one of the lubricating oil holes (50, 51, 63) in the connecting rod eye (13) via at least one of the lubricating oil holes (52, 53, 60 , 61) of the eccentric (4) and / or the recess (62) and / or the lubrication groove (56) with the piston pin bore (55) is connected. Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein jeweiliger Querschnitt der Schmierölbohrungen (52, 53) im Exzenter (4) größer ist als ein Querschnitt der Schmierölbohrungen (50, 51, 63) im Pleuellagerauge (13).Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein a respective cross section of the lubricating oil holes (52, 53) in the eccentric (4) is greater than a cross section of the lubricating oil holes (50, 51, 63) in the connecting rod eye (13). Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Winkellagen der Schmierölbohrungen (52, 53) im Exzenter (4) und Winkellagen von korrespondierenden Schmierölbohrungen (50, 51, 63) im Pleuellagerauge (13) gegeneinander versetzt sind.Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein angular positions of the lubricating oil holes (52, 53) in the eccentric (4) and angular positions of corresponding lubricating oil holes (50, 51, 63) in the connecting rod eye (13) are offset from each other. Pleuel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Exzenter (4) auf seinem Umfang (23) parallel zu einer Achse (24) des Exzenters (4) ausgerichtete Bohrungen (20, 21, 22) aufweist.Connecting rod according to one of the preceding claims, wherein the eccentric (4) on its circumference (23) parallel to an axis (24) of the eccentric (4) aligned bores (20, 21, 22). Pleuel nach Anspruch 13, wobei die axialen Bohrungen (20, 21, 22) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.Connecting rod after Claim 13 , wherein the axial bores (20, 21, 22) have different diameters. Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit wenigstens einem Pleuel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.Internal combustion engine with an adjustable compression ratio with at least one connecting rod (1) according to at least one of the preceding claims.
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