DE102019110101A1 - Connecting rod of an internal combustion engine to change the compression ratio - Google Patents

Connecting rod of an internal combustion engine to change the compression ratio Download PDF

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DE102019110101A1
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Thomas Saupe
Christopher Marten
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem veränderbaren Verdichtungsverhältnis und ein Verfahren.Die Erfindung betrifft ein Pleuel (1) mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine. Das Pleuel umfasst einen Pleuelkopf (2) und einen Pleuelbolzen (3), der durch einen Exzenter (4) des Pleuels (1) mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf (2) gelagert ist. Dabei umfasst das Pleuel (1) ein hydraulisches Umschaltmodul (5), das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters (4) zu steuern.The invention relates to a connecting rod for a variable compression ratio internal combustion engine and to a method. The invention relates to a connecting rod (1) having a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine. The connecting rod comprises a connecting rod head (2) and a connecting rod pin (3) which is supported by an eccentric (4) of the connecting rod (1) at a variable distance from the connecting rod end (2). In this case, the connecting rod (1) comprises a hydraulic switching module (5) which is designed to control a change in an eccentric position of the eccentric (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem veränderbaren Verdichtungsverhältnis und ein Verfahren.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine with a variable compression ratio and a method.

Aus der DE102017121236A1 ist ein hydraulisches Umschaltmodul mit einem hydraulisch aktuierten 3/2-Wege-Schaltventil zum Steuern eines Hydraulikflüssigkeitsstroms eines Pleuels für eine Verbrennungskraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge bekannt.From the DE102017121236A1 For example, a hydraulic switching module having a hydraulically actuated 3/2-way switching valve for controlling a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable compression internal combustion engine with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length is known.

Das erfindungsgemäße Pleuel mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst einen Pleuelkopf und einen Pleuelbolzen. Der Pleuelbolzen ist durch einen Exzenter des Pleuels mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf gelagert. Dabei umfasst das Pleuel ein hydraulisches Umschaltmodul, das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters zu steuern.The connecting rod according to the invention with a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine comprises a connecting rod and a connecting rod. The connecting rod is mounted by an eccentric of the connecting rod with variable distance to the connecting rod. In this case, the connecting rod comprises a hydraulic switching module, which is designed to control a change in an eccentric position of the eccentric.

Dadurch, dass alle erforderlichen Komponenten zur Steuerung einer Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters im hydraulischen Umschaltmodul integriert sind, wird eine für die Herstellung des Pleuels vorteilhafte mechanische Bearbeitung ermöglicht, da nur eine Aufnahme für das hydraulische Umschaltventil vorgesehen werden muss und nicht für mehrere Komponenten, wenn diese einzeln verbaut werden. Durch die Integration der Komponenten im hydraulischen Umschaltmodul wird auch eine vereinfachte Wartbarkeit ermöglicht, vor allem unter den Rahmenbedingungen von Großmotoren, in denen oft zylinderselektiv Komponenten überholt werden müssen.Due to the fact that all necessary components for controlling a change of an eccentric position of the eccentric are integrated in the hydraulic changeover module, a mechanical machining advantageous for the production of the connecting rod is made possible, since only one receptacle for the hydraulic changeover valve has to be provided and not for several components, if these are installed individually. The integration of the components in the hydraulic changeover module also facilitates simplified maintainability, especially under the general conditions of large engines, in which components that are often cylinder-selective must be overhauled.

Vorzugsweise umfasst das Pleuel zumindest eine Fluidkammer. Diese ist so ausgebildet, dass durch einen Druck eines Hydraulikfluids in der zumindest einen Fluidkammer eine Exzenterstellung des Exzenters steuerbar ist. Mittels des hydraulischen Umschaltmoduls ist der Druck des Hydraulikfluids bei vorteilhaftem Platzbedarf und vorteilhafter Strömungsführung steuerbar. Der vorteilhafte Platzbedarf resultiert aus der Integration der Komponenten zur Steuerung einer Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters im hydraulischen Umschaltmodul, wodurch der erforderliche Bauraum reduziert werden kann. Aufgrund der Verschaltung des Hydraulikkreislaufs im hydraulischen Umschaltmodul können Druckverluste gegenüber einer im Pleuel verteilten Verschaltung verringert werden, da die von dem Hydraulikfluid zurückzulegenden Strecken verkürzt werden können.Preferably, the connecting rod comprises at least one fluid chamber. This is designed so that an eccentric position of the eccentric can be controlled by a pressure of a hydraulic fluid in the at least one fluid chamber. By means of the hydraulic changeover module, the pressure of the hydraulic fluid can be controlled with advantageous space requirements and advantageous flow guidance. The advantageous space requirement results from the integration of the components for controlling a change in an eccentric position of the eccentric in the hydraulic switching module, whereby the required space can be reduced. Due to the interconnection of the hydraulic circuit in the hydraulic switching module, pressure losses compared to a distributed in the connecting rod interconnection can be reduced, since the travels to be covered by the hydraulic fluid can be shortened.

In einer vorteilhaften Ausführung des Pleuels umfasst das hydraulische Umschaltmodul eine Kartusche, ein Leitungssystem, zumindest ein Schaltventil, zumindest zwei Rückschlagventile und zumindest eine Drossel. Die Kartusche dient als Hülle des hydraulischen Umschaltmoduls, umschließt die weiteren Komponenten des hydraulischen Umschaltventils bevorzugt auf drei Seiten und wird besonders bevorzugt mit einem Deckel mittels Verschraubung verschlossen. Die Kartusche umfasst vorzugsweise Dichtelemente wie O-Ringe, um ein Auftreten von Leckageströmen des Hydraulikfluids zu vermeiden oder zumindest zu vermindern. Das Leitungssystem ist in die Kartusche integriert und ermöglicht eine strömungsgünstige Führung des Hydraulikfluids. Bevorzugt sind die Kartusche und das Leitungssystem als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt, was vorteilhaft hinsichtlich Strömungsführung und Bauteilabmessungen ist. Das Schaltventil ermöglicht das Umschalten zwischen verschiedenen Strömungsführungen des Hydraulikfluids, so dass eine Veränderung der Exzenterstellung gesteuert werden kann. Das Schaltventil wird besonders bevorzugt mechanisch aktuiert. Dadurch wird im Vergleich zu einer hydraulischen Aktuierung kein zusätzlicher Hydraulikkreislauf erforderlich. Das hat den Vorteil, dass das Pleuel mit hydraulischem Umschaltmodul oder das hydraulische Umschaltmodul als Einzelkomponente im Rahmen einer Nachrüstung verbaut werden kann ohne dass eine Neuauslegung des Motors notwendig wird. Eines der zumindest zwei Rückschlagventile und die zumindest einen Drossel ermöglichen eine Zu- und/oder Abführung von Öl in und aus dem Kreislauf des Hydraulikfluids im hydraulischen Umschaltmodul. Ein weiteres Rückschlagventil der zumindest zwei Rückschlagventile verhindert den Rückfluss des Hydraulikfluids aus der zumindest einen Fluidkammer, wenn diese mit Druck beaufschlagt wird, so dass ein Verändern einer Exzenterstellung ermöglicht wird.In an advantageous embodiment of the connecting rod, the hydraulic switching module comprises a cartridge, a line system, at least one switching valve, at least two non-return valves and at least one throttle. The cartridge serves as a shell of the hydraulic switching module, enclosing the other components of the hydraulic switching valve preferably on three sides and is particularly preferably closed with a lid by means of screwing. The cartridge preferably includes sealing elements such as O-rings to prevent or at least reduce the occurrence of leakage flows of the hydraulic fluid. The piping system is integrated in the cartridge and allows a streamlined guidance of the hydraulic fluid. Preferably, the cartridge and the conduit system are designed as a common component, which is advantageous in terms of flow guidance and component dimensions. The switching valve allows the switching between different flow guides of the hydraulic fluid, so that a change in the Exzenterstellung can be controlled. The switching valve is particularly preferably mechanically actuated. As a result, no additional hydraulic circuit is required compared to a hydraulic actuation. This has the advantage that the connecting rod with hydraulic switching module or the hydraulic switching module can be installed as a single component in the context of retrofitting without a re-design of the engine is necessary. One of the at least two non-return valves and the at least one throttle allow the supply and / or discharge of oil into and out of the circuit of the hydraulic fluid in the hydraulic switching module. Another check valve of the at least two check valves prevents the return flow of the hydraulic fluid from the at least one fluid chamber when it is pressurized, so that a change of an eccentric position is made possible.

Vorzugsweise ist das Schaltventil als 4/2-Wegeventil ausgeführt. Dies ermöglicht, dass mit zwei Schaltpositionen der anliegende Druck in der zumindest einen Fluidkammer und die Flüsse in dem hydraulischen Umschaltmodul vorteilhaft gesteuert werden können.Preferably, the switching valve is designed as a 4/2-way valve. This makes it possible that with two switching positions of the applied pressure in the at least one fluid chamber and the flows in the hydraulic switching module can be controlled advantageously.

In einer vorteilhaften Ausführung des Pleuels umfasst das hydraulische Umschaltmodul eine Rastkugel-Arretierung. Mittels der Rastkugel-Arretierung wird das Schaltventil in zumindest zwei Schaltpositionen gehalten. Dies hat den Vorteil, dass das Schaltventil in definierten Positionen gehalten wird, wodurch ermöglicht wird, dass Anschlüsse des Schaltventils und zugehörige Anschlüsse des Leitungssystems bündig gekoppelt werden können. Dadurch können Leckageströme des Hydraulikfluids verhindert oder zumindest reduziert werden. Die Rastkugel-Arretierung hat darüber hinaus eine dämpfende Wirkung auf Schaltvorgänge, wodurch Materialverschleiß und - versagen verringert werden können.In an advantageous embodiment of the connecting rod, the hydraulic switching module comprises a locking ball lock. By means of the detent ball locking the switching valve is held in at least two switching positions. This has the advantage that the switching valve is held in defined positions, which makes it possible that connections of the switching valve and associated connections of the conduit system can be flush coupled. As a result, leakage flows of the hydraulic fluid can be prevented or at least reduced. In addition, the detent ball detent has a dampening effect on shifts, which can reduce material wear and tear.

Vorzugsweise werden das Schaltventil, die Kartusche und/oder das Leitungssystem mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt. Das hat den Vorteil, dass ein Bearbeitungsaufwand im Vergleich zu einer mechanischen Fertigung verringert werden kann. Vorteilhafterweise können die Kartusche und das Leitungssystem so als eine Komponente gefertigt werden, wodurch verringerte Leckageströme aufgrund verringerter Bauteilübergänge ermöglicht werden. Preferably, the switching valve, the cartridge and / or the conduit system are manufactured by means of a generative manufacturing process. This has the advantage that a processing cost can be reduced compared to a mechanical manufacturing. Advantageously, the cartridge and the conduit system may be fabricated as one component thereby allowing for reduced leakage currents due to reduced component transitions.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pleuels,
  • 2 zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Pleuels,
  • 3 eine Ausführungsform eines hydraulischen Umschaltmoduls des erfindungsgemäßen Pleuels,
  • 4 eine Ausführungsform eines hydraulischen Umschaltmoduls des erfindungsgemäßen Pleuels.
Preferred embodiments will be explained in more detail with reference to the following figures. It shows
  • 1 an embodiment of the connecting rod according to the invention,
  • 2 two embodiments of the connecting rod according to the invention,
  • 3 an embodiment of a hydraulic switching module of the connecting rod according to the invention,
  • 4 an embodiment of a hydraulic switching module of the connecting rod according to the invention.

1 zeigt ein Pleuel 1 mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine. Das Pleuel 1 umfasst einen Pleuelkopf 2 und einen Pleuelbolzen 3, der durch einen Exzenter 4 des Pleuels 1 mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf 2 gelagert ist. Das Pleuel 1 umfasst ein hydraulisches Umschaltmodul 5, das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters 4 zu steuern. Das Pleuel 1 wird während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine bei jeder Motorumdrehung abwechselnd Zug und Druckkräften ausgesetzt. Die Druckkräfte stammen aus dem Verbrennungsdruck, die Zugkräfte resultieren aus den Massenkräften bei der Umkehrbewegung des Kolbens. Die Druckkräfte bewirken an dem Exzenter 4 ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn mit der Tendenz, den Exzenter 4 in Richtung kleines Verdichtungsverhältnis zu verstellen, die Zugkräfte bewirken ein Drehmoment im Uhrzeigersinn mit der Tendenz, den Exzenter 4 in Richtung großes Verdichtungsverhältnis zu verstellen. Das hydraulische Umschaltmodul 5 ist innerhalb des großen Pleuelauges 17 integriert. Um gesonderte Bauraumanforderungen zu erfüllen, ist es abhängig von Pleuel- und Motorausführung möglich, das hydraulische Umschaltmodul 5 innerhalb des Pleuelschafts 18 unterzubringen. 1 shows a connecting rod 1 with a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine. The connecting rod 1 includes a connecting rod 2 and a connecting rod 3 that by an eccentric 4 of the connecting rod 1 with variable distance to the connecting rod 2 is stored. The connecting rod 1 includes a hydraulic switching module 5 formed, a change of an eccentric position of the eccentric 4 to control. The connecting rod 1 is alternately subjected to tensile and compressive forces during operation of the internal combustion engine at each engine revolution. The compressive forces come from the combustion pressure, the tensile forces resulting from the mass forces in the reverse movement of the piston. The pressure forces cause the eccentric 4 a counterclockwise torque with the tendency to the eccentric 4 in the direction of small compression ratio, the tensile forces cause a clockwise torque with tendency, the eccentric 4 to adjust in the direction of high compression ratio. The hydraulic changeover module 5 is inside the big connecting rod eye 17 integrated. In order to meet special space requirements, it is possible, depending on the conrod and motor design, the hydraulic switching module 5 inside the connecting rod shaft 18 accommodate.

In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Pleuel vier Fluidkammern 6,7. Diese sind so ausgebildet, dass durch einen Druck in den Fluidkammern 6,7 eine Exzenterstellung des Exzenters 4 steuerbar ist. Eine erste Gruppe von Fluidkammern 7 expandiert während einer Verstellung in Richtung kleines Verdichtungsverhältnis und komprimiert während einer Verstellung in Richtung großes Verdichtungsverhältnis. Eine zweite Gruppe von Fluidkammern 6 expandiert während einer Verstellung in Richtung großes Verdichtungsverhältnis und komprimiert während einer Verstellung in Richtung kleines Verdichtungsverhältnis. Das Pleuel 1 umfasst zwei lösbare Verriegelungselemente 19,20, die hier als Verriegelungsbolzen ausgeführt sind, und dazugehörige Sperrkonturen, die hier als Bohrungen ausgeführt sind, um den Exzenter 4 in den Endpositionen eines großen und kleinen Verdichtungsverhältnisses zu verriegeln. Versorgt werden die Fluidkammern 6,7 über ein internes Hydrauliksystem, das in 2 mit den erforderlichen Komponenten gezeigt ist. Das interne Hydrauliksystem ist als hydraulisches Umschaltmodul 5 ausgeführt.In this embodiment, the connecting rod comprises four fluid chambers 6 . 7 , These are designed so that by a pressure in the fluid chambers 6 . 7 an eccentric position of the eccentric 4 is controllable. A first group of fluid chambers 7 expands towards a low compression ratio during an adjustment and compresses during an adjustment towards a high compression ratio. A second group of fluid chambers 6 expands during an adjustment in the direction of high compression ratio and compressed during an adjustment in the direction of small compression ratio. The connecting rod 1 includes two releasable locking elements 19 . 20 , Which are designed here as a locking bolt, and associated locking contours, which are designed here as holes to the eccentric 4 to lock in the end positions of a large and small compression ratio. The fluid chambers are supplied 6 . 7 via an internal hydraulic system, which in 2 shown with the required components. The internal hydraulic system is a hydraulic switching module 5 executed.

Das in 2a gezeigte hydraulische Umschaltmodul 5 umfasst ein 4/2-Wegeventil als Schaltventil 10, zwei Rückschlagventile 11,12, eine Drossel 13 und einen Filter 23. This in 2a shown hydraulic switching module 5 includes a 4/2-way valve as a switching valve 10 , two check valves 11 . 12 , a throttle 13 and a filter 23 ,

Über das 4/2-Wegeventil 10 wird gesteuert, welche Fluidkammern 6,7 komprimiert oder expandiert werden. Auch die Verriegelung der Verriegelungselemente 19,20 wird über das 4/2-Wegeventil 10 bestimmt. In dem in 2a gezeigten Ausführungsbeispiel wird von einem niedrigen zu einem hohen Verdichtungsverhältnis umgeschaltet. Das Fluid, hier Öl, fließt aus den Fluidkammern 7 in das hydraulische Umschaltmodul 5. Dort passiert es das Rückschlagventil 11 und fließt zu den Fluidkammern 6. Stromauf des Rückschlagventils 11 kann Öl über die Drossel 13 in die Ölwanne 22 abgeführt werden. Stromab des Rückschlagventils 11 befindet sich ein Zulauf, über den Öl aus dem Motorölkreislauf 22 dem hydraulischen Umschaltmodul 5 zugeführt wird. Bevor es dem hydraulischen Umschaltmodul 5 zugeführt wird, wird das vom Motorölkreislauf 22 kommende Öl gefiltert 23 und passiert ein Rückschlagventil 12. Auch der Verriegelungsbolzen 19 wird hier mit Druck beaufschlagt, so dass er den Exzenter in der Endposition eines großen Verdichtungsverhältnisses verriegelt. In 2b wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem zwei weitere Drosseln 14,15 in dem hydraulischen Umschaltmodul 5 integriert sind. Die beiden Drosseln 14,15 befinden sich in den Ölleitungen zu den Fluidkammern 19,20 und sind in dem in 2a dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb des hydraulischen Umschaltmoduls 5 angeordnet. Die in 2a gezeigte Variante hat den Vorteil einer geringeren Materialbelastung, da die Verriegelungsbolzen 19,20 und die zugehörigen Leitungen nicht mit Öldrücken oberhalb von 10 bar beaufschlagt werden. Die in 2b gezeigte Variante ermöglicht eine Verringerung des erforderlichen Bauraums und erleichtert die Wartbarkeit, da die Integration der Drosseln 14,15 in dem hydraulischen Umschaltmodul 5 ein vorteilhaftes Wechseln ermöglicht.About the 4/2-way valve 10 is controlled, which fluid chambers 6 . 7 compressed or expanded. Also the locking of the locking elements 19 . 20 is via the 4/2-way valve 10 certainly. In the in 2a shown embodiment is switched from a low to a high compression ratio. The fluid, here oil, flows out of the fluid chambers 7 in the hydraulic switching module 5 , There it passes the check valve 11 and flows to the fluid chambers 6 , Upstream of the check valve 11 can oil over the throttle 13 in the oil pan 22 be dissipated. Downstream of the check valve 11 there is an inlet, over the oil from the engine oil circuit 22 the hydraulic switching module 5 is supplied. Before it the hydraulic switching module 5 is supplied, that of the engine oil circuit 22 filtered oil coming 23 and happens a check valve 12 , Also the locking bolt 19 is here pressurized so that it locks the eccentric in the final position of a large compression ratio. In 2 B another embodiment is shown, in which two more chokes 14 . 15 in the hydraulic switching module 5 are integrated. The two throttles 14 . 15 are located in the oil lines to the fluid chambers 19 . 20 and are in the in 2a illustrated embodiment outside the hydraulic switching module 5 arranged. In the 2a shown variant has the advantage of a lower material stress, since the locking bolt 19 . 20 and the associated lines are not subjected to oil pressures above 10 bar. In the 2 B shown Variant allows a reduction in the required installation space and facilitates maintainability, since the integration of the chokes 14 . 15 in the hydraulic switching module 5 allows a favorable change.

3 zeigt eine Ausführungsform des hydraulischen Umschaltmoduls nach der in 2a gezeigten Ausführungsform in Explosionsdarstellung und in zusammengebautem Zustand. Die Drossel 13 und die Rückschlagventile 11,12 sind an einem Ende des hydraulischen Umschaltmoduls 5 angeordnet, das an drei Seiten durch eine Kartusche 8 begrenzt wird. Am entgegengesetzten Ende befindet sich eine Abdeckung 25, über die mittels mehrerer Schrauben 26 das hydraulische Umschaltmodul 5 verschlossen wird. Der Filter 23, das Leitungssystem 9 und das 4/2-Wegeventil 10 sind ebenfalls zu erkennen. Das 4/2-Wegeventil 10 wird über eine Rastkugel-Arretierung 16 in den Endlagen zur Steuerung der Ölflüsse gehalten. Die Lagerung des 4/2-Wegeventils 10 und der Eingriff der Rastkugel-Arretierung 16 sind in 4 gezeigt. Das Schaltventil 10, die Kartusche 8 und/oder das Leitungssystem 9 können mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt oder mechanisch gefertigt werden. Bei einer generativen Fertigung ist der Vorteil, dass ein Bearbeitungsaufwand verringert werden kann. Zum vereinfachten Wechseln und sicheren Positionieren des hydraulischen Umschaltmoduls 5 ist die Kartusche 8 mit Passungen 24 versehen, die in entsprechende Aufnahmen des Pleuels 1 eingreifen. Alternativ ist eine Sicherung des hydraulischen Umschaltmoduls 5 mit Verbindungselementen wie zum Beispiel Schrauben, Stiften, Bolzen oder auch Federn in axialer oder radialer Richtung bezogen auf das hydraulische Umschaltmodul 5 möglich. 3 shows an embodiment of the hydraulic switching module according to the in 2a shown embodiment in exploded view and in assembled condition. The throttle 13 and the check valves 11 . 12 are at one end of the hydraulic switching module 5 arranged on three sides by a cartridge 8th is limited. At the opposite end is a cover 25 , about which by means of several screws 26 the hydraulic switching module 5 is closed. The filter 23 , the pipe system 9 and the 4/2-way valve 10 are also visible. The 4 / 2-way valve 10 is via a locking ball lock 16 held in the end positions for controlling the oil flows. The storage of the 4/2-way valve 10 and the engagement of the detent ball lock 16 are in 4 shown. The switching valve 10 , the cartouche 8th and / or the conduit system 9 can be produced by means of a generative manufacturing process or mechanically manufactured. In the case of additive manufacturing, the advantage is that a processing outlay can be reduced. For simplified changing and safe positioning of the hydraulic changeover module 5 is the cartouche 8th with fits 24 provided in appropriate receptacles of the connecting rod 1 intervention. Alternatively, a fuse of the hydraulic changeover module 5 with connecting elements such as screws, pins, bolts or springs in the axial or radial direction with respect to the hydraulic switching module 5 possible.

Ein Verfahren (nicht gezeigt) zur Herstellung eines Pleuels 1 mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine umfasst die folgenden Schritte:

  • - Bereitstellen des Pleuels 1 umfassend einen Pleuelkopf 2 und einen Pleuelbolzen 3, der durch einen Exzenter 4 des Pleuels 1 mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf 2 gelagert ist,
  • - Bereitstellen eines hydraulischen Umschaltmoduls 5, das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters 4 zu steuern,
  • - Einsetzen des hydraulischen Umschaltmoduls 5 in das Pleuel 1, und
  • - Befestigen des hydraulischen Umschaltmoduls 5 in dem Pleuel 1.
A method (not shown) for making a connecting rod 1 with a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine comprising the following steps:
  • - Providing the connecting rod 1 comprising a connecting rod 2 and a connecting rod 3 that by an eccentric 4 of the connecting rod 1 with variable distance to the connecting rod 2 is stored,
  • - Providing a hydraulic switching module 5 formed, a change of an eccentric position of the eccentric 4 to control
  • - Insertion of the hydraulic changeover module 5 in the connecting rod 1 , and
  • - Attaching the hydraulic changeover module 5 in the connecting rod 1 ,

Zum Einsetzen des hydraulischen Umschaltmoduls 5 sind bevorzugt Führungselemente wie Passungen 24 vorgesehen, so dass ein korrekter Sitz des hydraulischen Umschaltmoduls 5 in dem Pleuel 1 und eine Dichtigkeit erreicht werden. Das Befestigen erfolgt hier ebenfalls anhand von Passungen 24, die in entsprechende Aufnahmen des Pleuels 1 eingreifen. Alternativ ist eine Befestigung des hydraulischen Umschaltmoduls 5 mit Verbindungselementen wie zum Beispiel Schrauben, Stiften, Bolzen oder auch Federn in axialer oder radialer Richtung bezogen auf das hydraulische Umschaltmodul 5 möglich. Die Befestigung ist bevorzugt lösbar ausgeführt, so dass das hydraulische Umschaltmoduls vorteilhaft gewechselt werden kann.For inserting the hydraulic changeover module 5 are preferred guide elements such as fits 24 provided so that a correct fit of the hydraulic switching module 5 in the connecting rod 1 and a tightness can be achieved. The attachment is done here also by means of fits 24 , which in appropriate photographs of the connecting rod 1 intervention. Alternatively, an attachment of the hydraulic switching module 5 with connecting elements such as screws, pins, bolts or springs in the axial or radial direction with respect to the hydraulic switching module 5 possible. The attachment is preferably carried out releasably, so that the hydraulic switching module can be advantageously changed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017121236 A1 [0002]DE 102017121236 A1 [0002]

Claims (11)

Pleuel (1) mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend einen Pleuelkopf (2) und einen Pleuelbolzen (3), der durch einen Exzenter (4) des Pleuels (1) mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf (2) gelagert ist, wobei das Pleuel (1) ein hydraulisches Umschaltmodul (5) umfasst, das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters (4) zu steuern.Connecting rod (1) with a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine, comprising a connecting rod head (2) and a connecting rod pin (3) which is displaced by an eccentric (4) of the connecting rod (1) with a variable distance to the connecting rod end (2 ), wherein the connecting rod (1) comprises a hydraulic switching module (5) which is designed to control a change in an eccentric position of the eccentric (4). Pleuel (1) nach Anspruch 1, wobei das Pleuel (1) zumindest eine Fluidkammer (6,7) umfasst, die so ausgebildet ist, dass durch einen Druck eines Hydraulikfluids in der zumindest einen Fluidkammer (6,7) eine Exzenterstellung des Exzenters (4) steuerbar ist.Connecting rod (1) to Claim 1 in that the connecting rod (1) comprises at least one fluid chamber (6, 7) which is designed so that an eccentric position of the eccentric (4) can be controlled by a pressure of a hydraulic fluid in the at least one fluid chamber (6, 7). Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das hydraulische Umschaltmodul (5) eine Kartusche (8), ein Leitungssystem (9), zumindest ein Schaltventil (10), zumindest zwei Rückschlagventile (11,12) und zumindest eine Drossel (13,14,15) umfasst.Connecting rod (1) after one of Claims 1 and 2 wherein the hydraulic switching module (5) comprises a cartridge (8), a line system (9), at least one switching valve (10), at least two check valves (11,12) and at least one throttle (13,14,15). Pleuel (1) nach Anspruch 3, wobei das Schaltventil (10) als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist.Connecting rod (1) to Claim 3 , wherein the switching valve (10) is designed as a 4/2-way valve. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei das hydraulische Umschaltmodul eine Rastkugel-Arretierung (16) umfasst, wobei das Schaltventil (10) mittels der Rastkugel-Arretierung (16) in zumindest zwei Schaltpositionen gehalten wird.Connecting rod (1) after one of Claims 3 and 4 wherein the hydraulic switching module comprises a detent ball detent (16), wherein the switching valve (10) by means of the detent ball detent (16) is held in at least two switching positions. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Schaltventil (10), die Kartusche (8) und/oder das Leitungssystem (9) mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt werden.Connecting rod (1) after one of Claims 3 to 5 in which the switching valve (10), the cartridge (8) and / or the line system (9) are produced by means of an additive manufacturing process. Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein großes Pleuelauge (17) und einen Pleuelschaft (18), wobei das hydraulische Umschaltmodul (5) im großen Pleuelauge (17) oder innerhalb des Pleuelschafts (18) angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, comprising a large connecting rod eye (17) and a connecting rod shaft (18), wherein the hydraulic switching module (5) in the large connecting rod eye (17) or within the connecting rod shaft (18) is arranged. Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in zumindest einer Exzenterstellung eine lösbare Verriegelung (19,20) vorgesehen ist, wobei insbesondere die Verriegelungselemente (19,20) in der verriegelnden Stellung ein Verdrehen des Exzenters (4) relativ zu dem Pleuelkopf (2) verhindert.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, wherein in at least one eccentric position a releasable lock (19,20) is provided, in particular the locking elements (19,20) in the locking position, a rotation of the eccentric (4) relative to the connecting rod (2) prevented. Pleuel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das hydraulische Umschaltmodul (5) mit der zumindest einen Fluidkammer (6,7) und/oder der lösbaren Verriegelungselemente (19,20) hydraulisch verbunden ist.Connecting rod (1) after one of Claims 2 to 8th wherein the hydraulic switching module (5) is hydraulically connected to the at least one fluid chamber (6,7) and / or the releasable locking elements (19,20). Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hydraulische Umschaltmodul (5) mit einer Ölwanne (21) und einem Motorölkreislauf (22) hydraulisch verbunden ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic switching module (5) with an oil pan (21) and a motor oil circuit (22) is hydraulically connected. Verfahren zur Herstellung eines Pleuels (1) mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses (VCR) für eine Verbrennungskraftmaschine, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen des Pleuels (1) umfassend einen Pleuelkopf (2) und einen Pleuelbolzen (3), der durch einen Exzenter (4) des Pleuels (1) mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf (2) gelagert ist, - Bereitstellen eines hydraulischen Umschaltmoduls (5), das ausgebildet ist, eine Veränderung einer Exzenterstellung des Exzenters (4) zu steuern, - Einsetzen des hydraulischen Umschaltmoduls (5) in das Pleuel (1), und - Befestigen des hydraulischen Umschaltmoduls (5) in dem Pleuel (1).Method for producing a connecting rod (1) with a device for changing a compression ratio (VCR) for an internal combustion engine, according to one of the Claims 1 to 10 comprising the following steps: - providing the connecting rod (1) comprising a connecting rod end (2) and a connecting rod (3) which is supported by an eccentric (4) of the connecting rod (1) at a variable distance from the connecting rod end (2), Providing a hydraulic changeover module (5) which is designed to control a change in an eccentric position of the eccentric (4), - inserting the hydraulic changeover module (5) into the connecting rod (1), and - fastening the hydraulic changeover module (5) in the Connecting rod (1).
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