WO2020223750A1

WO2020223750A1 - Steuerschieber mit zwei steuerschieberteilen für eine längsverstellbare pleuelstange

Info

Publication number: WO2020223750A1
Application number: PCT/AT2020/060181
Authority: WO
Inventors: Malte Heller; Stefanie BEZNER
Original assignee: Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg; Avl List Gmbh
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-05-04
Publication date: 2020-11-12
Also published as: CN114127395A; US20220195916A1; DE112020002210A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steuereinrichtung (21) zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange (1). Die hydraulische Steuereinrichtung (21) weist ein hydraulisches Steuerventil (34) mit einem Steuerzylinder (36), einem Steuerschieber (35) und mindestens einem vom Steuerschieber (35) betätigbaren Ablassventil (41, 42) auf, wobei der Steuerschieber (35) ein in dem Steuerzylinder (36) verschiebbar geführten, mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben (37) und einem Schieberstößel (39) umfasst. Der Steuerschieber (35) weist zwei separat fertigbare und bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschiebers (35) fest zusammengefügte Steuerschieberteile (35a, 35b) auf. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Steuerschieber (35) für das hydraulische Steuerventil (34) einer längenverstellbaren Pleuelstange (1) sowie ein Kolbenmotor mit zumindest einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange (1).

Description

Steuerschieber mit zwei Steuerschieberteilen für eine längsverstellbare Pleuelstange

Die vorliegende Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellba ren Pleuelstange, wobei die Steuereinrichtung ein hydraulisches Steuerventil mit einem Steu erzylinder, einem Steuerschieber und mindestens einem vom Steuerschieber betätigbaren Ab lassventil aufweist, und wobei der Steuerschieber ein in dem Steuerzylinder verschiebbar ge führten, mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben und einem Schieberstößel umfasst. Weiter betrifft die Erfindung einen Steuerschieber für das hydrauli sche Steuerventil einer längenverstellbaren Pleuelstange sowie einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange.

Bei Verbrennungsmotoren mit Hubkolben gibt es Bestrebungen, das Verdichtungsverhältnis während des Betriebs zu verändern und auf den jeweiligen Betriebszustand des Motors anzu passen, um den thermischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu verbessern. Mit stei gendem Verdichtungsverhältnis nimmt der thermische Wirkungsgrad zu, jedoch kann ein zu hohes Verdichtungsverhältnis zu einer unbeabsichtigten Selbstzündung des Kolbenmotors führen. Eine solche frühzeitige Verbrennung des Kraftstoffes führt nicht nur zu einem unruhi gen Lauf und dem sogenannten Klopfen des Motors, sondern kann auch zu Bauteilschäden am Motor führen. Im Teillastbereich ist die Gefahr der Selbstzündung geringer, so dass ein höheres Verdichtungsverhältnis möglich ist.

Zur Realisierung eines variablen Verdichtungsverhältnisses (VCR) existieren unterschiedliche Lösungen, mit denen die Lage des Hubzapfens der Kurbelwelle oder des Kolbenbolzens des Hubkolbens verändert oder die effektive Länge der Pleuelstange variiert wird. Hierbei gibt es jeweils Lösungen für eine kontinuierliche und diskontinuierliche Verstellung der Bauteile. Eine kontinuierliche Längenverstellung des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kur belwellenzapfen ermöglicht eine gleitende Einstellung des Verdichtungsverhältnisses auf den jeweiligen Betriebspunkt und damit einen optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Demgegenüber ergeben sich bei einer diskontinuierlichen Verstellung der Pleuellänge mit we nigen Stufen konstruktive und betriebstechnische Vorteile und ermöglicht im Vergleich zu ei nem konventionellen Kolbenmotor trotzdem eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgra des sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß.

Eine diskontinuierliche Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für einen Kolbenmotor be schreibt die EP 1 426 584 A1 , in der ein mit dem Kolbenbolzen des Hubkolbens verbundener Exzenter eine Anpassung des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht, wobei die Fixierung des Exzenters in den jeweiligen Endstellungen des Schwenkbereichs mittels einer mechanischen Arretierung erfolgt. Demgegenüber offenbart die DE 10 2005 055 199 A1 eine längenverstell bare Pleuelstange, mit der unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse realisiert werden kön nen, wobei der Exzenter durch zwei Zylinder-Kolben-Einheiten und den hydraulischen Druck unterschied des zugeführten Motoröls in seiner Position fixiert wird.

Die WO 2015/055582 A2 zeigt eine längenverstellbare Pleuelstange mit teleskopartig ineinan der verschiebbaren Pleuelteilen, wobei der am ersten Pleuelteil vorgesehene Verstellkolben den Zylinder des zweiten Pleuelteils in zwei Druckräume unterteilt. Die beiden Druckräume dieser Zylinder-Kolben-Einheit werden über Rückschlagventile mit Motoröl versorgt, wobei sich jeweils nur in einer Druckkammer unter Druck stehendes Motoröl befindet. Ist die längen verstellbare Pleuelstange in der langen Position, befindet sich in der oberen Druckkammer kein Motoröl, während die untere Druckkammer hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Im Betrieb wird dann eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit dem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf die motorölgefüllte untere Druckkammer übertragen. Da das Rückschlagventil dieser Kam mer den Rücklauf des Motoröls unterbindet, steigt der Druck des Motoröls an, so dass die Pleuelstange in dieser Richtung hydraulisch gesperrt ist. In der kurzen Stellung der längenver stellbaren Pleuelstange drehen sich die Verhältnisse in der Zylinder-Kolben-Einheit um. Die untere Druckkammer ist leer, während die obere Druckkammer mit Motoröl gefüllt ist. Entspre chend bewirkt eine Zugkraft einen Druckanstieg in der oberen Kammer und eine hydraulische Sperrung der längenverstellbaren Pleuelstange, während eine Druckkraft durch den mechani schen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen wird.

Die Pleuellänge dieser längenverstellbaren Pleuelstange kann zweistufig verstellt werden, wo bei jeweils eine der beiden Druckkammern entleert wird, indem das zugehörige Rückschlag ventil im Zulaufkanal über einen entsprechenden Rücklaufkanal überbrückt wird. Durch diese Rücklaufkanäle strömt Motoröl zwischen der Druckkammer und der Versorgung mit Motoröl, wodurch das jeweilige Rückschlagventil seine Wirkung verliert. Die beiden Rücklaufkanäle werden durch eine hydraulische Steuereinrichtung geöffnet und geschlossen, wobei immer maximal ein Rücklaufkanal offen und der andere geschlossen ist. Der Aktuator zur Schaltung der beiden Rücklaufkanäle wird hydraulisch durch den Versorgungsdruck des Motoröls ange steuert, das über entsprechende Hydraulikmittelkanäle im Pleuel und das Lager des Kurbel wellenzapfens im zweiten Pleuelteil zugeführt wird. Die aktive Verstellung der Pleuellänge er folgt dann durch gezieltes Entleeren der mit Motoröl gefüllten Druckkammer unter Ausnutzung der an der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte, wobei die andere Druckkammer gleichzeitig über das zugehörige Rückschlagventil mit Motoröl versorgt und hydraulisch ge sperrt wird. Eine weitere längenverstellbare Pleuelstange ist z.B. aus der WO 2016/203047 A1 bekannt. Zum Verstellen der Wirklänge der Pleuelstange wird dort ein Steuerschieber mit einem mittig angeordneten Steuerkolben verwendet, der von einer Steuerschieberfeder in einer Richtung vorgespannt ist. Der Steuerschieber umfasst einen mit einem hydraulischen Steuerdruck be aufschlagbaren Steuerkolben und einen zweiteilig aufgebauten Schieberstößel, der an den jeweiligen Enden eine konische Steuerkontur aufweist, um die zugehörigen Ablassventile zu öffnen.

Beim Einsatz in einem Kolbenmotor ist eine längenverstellbare Pleuelstange naturgemäß sehr hohen Beschleunigungskräften ausgesetzt, die auch beim Design der hydraulischen Steuer einrichtung berücksichtigt werden müssen. Entsprechend sind die hydraulischen Steuerventile auf den jeweiligen Anwendungsfall der längenverstellbaren Pleuelstange und die jeweilige Leistungsfähigkeit des Kolbenmotors ausgelegt und hergestellt, um ein sicheres Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange zu realisieren.

Bei der Entwicklung von modernen Kolbenmotoren besteht neben der sicheren Funktionalität der einzelnen Komponenten auch die Anforderung, eine signifikante Verbesserung des Wir kungsgrads sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß zu realisieren. Gleichzeitig muss auch eine kostengünstige Herstellung der Komponenten und Montage des Kolbenmotors sichergestellt werden. Dabei ist der Bauraum für solche Pleuel stangen in modernen Kolbenmotoren sowohl in Längsrichtung der Pleuelstange (axial) als auch radial begrenzt, was bei der Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung und ins besondere bei der Konstruktion des hydraulischen Steuerventils berücksichtigt werden muss.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine längenverstellbare Pleuelstange der eingangs genannten Art derart zu optimieren, dass das hydraulische Steuerventil sicher und kostengünstig herstellbar sowie in einfacher Weise in einer gattungsgemäßen längenverstell baren Pleuelstange einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Steuerkolben der Steuerschie ber zwei separat fertigbare und bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschiebers fest zusammengefügte Steuerschieberteile aufweist.

In Abhängigkeit der Konstruktion eines Kolbenmotors, der Belastung der längenverstellbaren Pleuelstange aufgrund der im Betrieb auf das Pleuel einwirkenden Gas- und Massenkräfte und aufgrund der Öldruckschwankungen in der Hydraulikmittelversorgung des Steuerventils durch die Bewegung der Pleuelstange sind herkömmliche Steuerschieber speziell auf die spezifi schen Anforderungen des jeweiligen Motortyps konstruiert. Damit verbunden ist die Fertigung herkömmlicher Steuerventile und deren Komponenten in entsprechend geringen Stückzahlen. Im Hinblick auf die notwendigen Toleranzen für eine sichere Funktion des hydraulischen Steu erventils sind derartige Steuerschieber für herkömmliche längenverstellbare Pleuelstangen einteilig ausgeführt, wobei durch die großen Durchmesserunterschiede eine aufwändige Be arbeitung erforderlich ist. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Steuerschiebers wird durch Vorsehen zweier Steuerschieberteile eine wesentlich einfachere und kostengüns tigere Fertigung ermöglicht, ohne die Funktion des Steuerschiebers oder dessen verschieb bare Führung im Steuerzylinder negativ zu beeinträchtigen. Durch die Herstellung der Steuer schieberteile als separate Bauteile können diese in unterschiedlicher Zusammenstellung für verschiedene Motortypen eingesetzt und dadurch in größeren Stückzahlen hergestellt werden. Weiter wird durch ihre separate Herstellung das Zerspanvoiumen deutlich verringert, wodurch der Verbrauch an teuren Rohstoffen und die erforderliche Bearbeitungszeit deutlich reduziert wird.

Bei einer Variante der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer längenverstellbaren Pleuel stange sind der Steuerschieber und eine fest mit dem Steuerschieber verbundene Zusatz masse vorgesehen, was eine Anpassung eines in größerer Stückzahl herstellbaren Steuer schiebers auf den jeweiligen Motortyp ermöglicht. Mit anderen Worten bildet in dieser Variante der Steuerschieber einen ersten Steuerschieberteil und die Zusatzmasse einen zweiten Steu erschieberteil. Vorzugsweise ist dabei die Dichte des Materials der Zusatzmasse gleich oder größer als die Dichte des Materials des Steuerkolbens und/oder des Schieberstößels. Ent sprechend kann ein mit einer komplexen Kontur versehener Steuerschieber in einer größeren Anzahl kostengünstig hergestellt und die jeweilige Anpassung auf den speziellen Motortyp über eine mit dem Steuerschieber fest verbundene Zusatzmasse realisiert werden. Neben ei ner deutlichen Reduzierung der Herstellungskosten erfüllt die erfindungsgemäße Ausgestal tung auch das in der Automobilindustrie angestrebte Gleichteilekonzept für Komponenten.

Um eine möglichst große Anzahl unterschiedlicher Motortypen mit dem Gleichteilekonzept ei nes speziellen Steuerschieberdesigns und entsprechenden Zusatzmassen zu realisieren, kann der Steuerschieber ein masseoptimierter Steuerschieber sein, wobei die Masse des Steuerschiebers aufgrund der Materialwahl des Schieberstößels und/oder aufgrund einer mit mindestens einer Einschnürung versehene Schaltkontur des Schieberstößels und/oder auf grund der Masse des Schieberstößels, die maximal dem 0,93-fachen, bevorzugt maximal dem 0,85-fachen des Hüllvolumens des Schieberstößels multipliziert mit der Dichte von Stahl (7,85 g/mm³) entspricht, reduziert ist.

Zur Massereduktion des Steuerschiebers können so entweder leichte Materialien und/oder Materialabtragungen im Bereich des Schieberstößels genutzt werden. Unter Hüllvolumen der Schaltkontur ist dabei das Volumen der Schaltkontur des Schieberstößels auf Basis der Länge der Schaltkontur und dem größten Querschnitt der Schaltkontur zu verstehen. Gegenüber die ser theoretischen Masse des Hüllvolumens der Schaltkontur reduzieren entsprechende Ein schnitte, Nuten und Vertiefungen im Bereich der Schaltkontur dessen tatsächliche Masse. Durch die Massereduktion können die auf den Steuerschieber einwirkenden Massekräfte, die im Wesentlichen unabhängig sind von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und von der konkreten Anordnung des Steuerschiebers in der Pleuelstange, reduziert werden.

In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform kann der Steuerschieber ein masse optimierter Steuerschieber sein, wobei die Masse des Steuerschiebers reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Steuerkolbens und/oder aufgrund einer im Steuerkolben vorgesehenen Sacklochbohrung, die sich bevorzugt bis in den Schieberstößel hinein erstreckt. Neben der positiven Wirkung der konstruktiven Maßnahme den Steuerkolben aus einem leichteren Ma terial herzustellen, insbesondere im Hinblick auf den großen Durchmesser des im Steuerzy linders verschiebbar geführten Steuerkolbens und dem dadurch bedingten großen Volumen des Steuerkolbens, kann im Steuerkolben auch eine Sacklochbohrung vorgesehen sein, um die Gesamtmasse des Steuerkolbens und damit auch die Masse des Steuerschiebers redu zieren. Bei einer Berücksichtigung der notwendigen Festigkeitsanforderungen für den Steuer schieber kann sich eine solche Sacklochbohrung auch bis in den Schieberstößel hinein erstre cken.

Für eine sichere Fixierung der Zusatzmasse an dem Steuerschieber ist die Zusatzmasse vor zugsweise mittels eines Presssitzes, einer Schraubverbindung oder mittels einer Sicherungs einrichtung an dem Steuerschieber befestigt. Eine einfache Sicherungseinrichtung ist dabei beispielsweise ein Sicherungsring, der auf dem Schieberstößel angeordnet ist und die Zusatz masse fest in Richtung des Steuerkolbens fixiert. Neben der sicheren Fixierung dieser unter schiedlichen Maßnahmen zur Befestigung mit der Zusatzmasse an dem Steuerschieber wei sen diese Montagemöglichkeiten unterschiedliche Vorteile und Nachteile auf und können auch in Kombination eingesetzt werden. Während eine zusätzliche Sicherungseinrichtung, bei spielsweise ein Sicherungsring, eine Anordnung der Zusatzmasse auf dem Schieberstößel des Steuerschiebers erleichtert, ist die sichere Fixierung der Zusatzmasse mittels eines Press sitzes insbesondere bei einseitig hohlen zylindrischen Steuerkolben von Vorteil, und eine Schraubverbindung bei der Montage generell einfach zu handhaben.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass der Steuerkolben bevorzugt stirnseitig an dem Schie berstößel angeordnet ist und zumindest eine dem hydraulischen Steuerdruck aussetzbare Steuerdruckfläche aufweist, die einen Steuerdruckraum im Steuerzylinder begrenzt. Dabei ist die des hydraulischen Steuerdrucks aussetzbare Steuerdruckfläche bevorzugt stirnseitig an dem Steuerkolben des Steuerschiebers angeordnet. Ein solcher stirnseitiger Aufbau des Steu erschiebers und des zugehörigen hydraulischen Steuerventils ermöglichen neben einer insge samt einfachen Konstruktion auch eine sichere Funktion und exakte Steuerung der längenver stellbaren Pleuelstange. Durch die stirnseitige Anordnung des Steuerkolbens kann der Steuerzylinder als einfache Stufenbohrung und die dort vorgesehenen Kanäle können als ein fache Bohrungen ausgebildet sein. Weiter ermöglicht der stirnseitig angeordnete Steuerkolben eine eindeutige Teilung zwischen dem mindestens einen Ablassventil und dem von der Steu erdruckfläche begrenzten Steuerdruckraum zur Betätigung des Steuerschiebers. Neben dem konstruktiv einfachen Aufbau des Steuerschiebers und des Steuerzylinders kann ein stirnseitig angeordneter Steuerkolben auch die Anforderungen an die Toleranzen der Bauteile des Steu erventils sowie an die Abdichtung des Steuerkolbens gegenüber dem Steuerzylinder gering halten.

In einer Variante der Erfindung erstreckt sich der Schieberstößel von dem stirnseitig angeord neten Steuerkolben in Richtung der Steuerschieberachse durch den Steuerzylinder, wobei vorzugsweise der Schieberstößel rotationssymmetrisch zur Steuerschieberachse ausgebildet ist. In einer weiteren Variante der Erfindung sind die Längsachse des Schieberstößels und die Steuerschieberachse parallel zueinander bzw. zusammenfallend ausgeführt.

Für eine besonders einfache Übertragung der axialen Bewegung des Steuerschiebers in Rich tung der Steuerschieberachse kann der Schieberstößel eine Schaltkontur aufweisen, um das mindestens eine Ablassventil zu betätigen. Dabei kann die Schaltkontur als gerade oder schräg verlaufende Abflachung des Schieberstößels mit oder ohne Vertiefungen und Vor sprünge ausgebildet sein.

Eine besondere Variante sieht vor, dass der Steuerschieber geneigt zur Längsrichtung der Pleuelstange und geneigt zur Normalen der Längsrichtung der Pleuelstange angeordnet ist, wobei bevorzugt die Steuerschieberachse in einem Winkel zwischen 15° und 75° angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Steuerschieberachse geneigt zur Längsachse der Pleuelstange angeordnet. Zusätzlich zu dem mittels der Zusatzmasse optimierten Steuerschieber kann die geneigte Anordnung des Steuerschiebers gegenüber der Längsrichtung der Pleuelstange und gegenüber der Normalen zur Längsrichtung der Pleuelstange bei einer günstigen Wahl des Winkels die negativen Einflüsse der Trägheit des Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelkanä len und in den Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung weiter reduzieren. Dadurch können Störungen und Fehlfunktionen bei der Ansteuerung der Steuereinrichtung vermieden werden. Weiterhin können durch die geneigte Anordnung des Steuerschiebers auch störende Einflüsse auf die weiteren Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung und der längen verstellbaren Pleuelstange minimiert werden, deren Funktionen, insbesondere durch die bei hohen Drehzahlen stark ansteigenden Massenkräfte, beeinträchtigt sein können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens zwei vom Steuerschieber betätig bare Ablassventile vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die mindestens zwei Ablassventile wechselweise betätigbar sind. Je nach Stellung des Steuerschiebers ist maximal eines der zwei Ablassventile geöffnet, so dass Hydraulikmittel entweder aus der ersten Druckkammer oder der zweiten Druckkammer der Steuereinrichtung, insbesondere einer doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit, der längenverstellbaren Pleuelstange entweichen kann. Während dessen kann sich die andere Druckkammer gleichzeitig mit Hydraulikmittel füllen, infolge der beim Kolbenmotor bei der Hubbewegung der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte, die mittels der entstehenden Sogwirkung ein Öffnen des der anderen Druckkammer zugeord neten Rückschlagventils bewirken. Mit zunehmender Befüllung dieser Druckkammer wird aus der geöffneten Druckkammer gleichsam Hydraulikmittel abgeführt, wodurch sich die Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange ändert. Je nach Ausgestaltung der hydraulischen Steu ereinrichtung sowie je nach Betriebszustand des Kolbenmotors, können mehrere Hübe der Pleuelstange erforderlich sein, bis die Längenänderung der Pleuelstange beendet ist. Günsti gerweise haben die Ablassventile federvorgespannte Ventilkörper, bevorzugt Ventilkugeln, die über ein geeignetes Übertragungselement, beispielsweise Übertragungsstifte oder Übertra gungskugeln, gegen die Federvorspannung in Richtung der Hubachse des Ventilkörpers be wegt werden, um das Ablassventil zu öffnen.

Für eine sichere Funktion und einen einfachen Aufbau der Ablassventile können die mindes tens zwei Ablassventile geneigt zur Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuer schieberachse, angeordnet sein. Dabei bezieht sich die Anordnung der Ablassventile auf die Öffnungsrichtung der Ventilkörper in den Ablassventilen. Diese geneigte Anordnung der Ab lassventile ermöglicht neben einer einfachen Bauweise des hydraulischen Steuerventils auch insgesamt geringe Abmessungen der Pleuelstange mit einer entsprechenden Massenreduk tion. In einer alternativen Ausbildung können die mindestens zwei Ablassventile auf gegen überliegenden Seiten der Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuerschieber achse angeordnet sein, um eine sehr kompakte Bauweise des hydraulischen Steuerventils und eine sehr schlanke Ausbildung der Pleuelstange zu ermöglichen.

In einerweiteren Ausgestaltung kann zwischen der Schaltkontur des Schieberstößels und dem stirnseitig angeordneten Steuerkolben ein Anschlagflansch vorgesehen sein, wobei vorzugs weise zwischen dem Anschlagflansch und dem Steuerkolben eine einschnürende Ringnut vor gesehen ist. Dadurch ist auch dieser Bereich zwischen der Schaltkontur des Schieberstößels und dem Steuerkolben masseoptimiert. Ein solcher Aufbau des Steuerschiebers ermöglicht eine einfache Montage in einer entsprechend ausgeformten Bohrung, ohne den Einsatz von Aufnahmebuchsen oder Zwischenstücken. Lediglich der durch den Steuerkolben gebildete Steuerdruckraum muss durch einen entsprechenden Verschluss abgedichtet werden, der gleichzeitig auch einen Anschlag für den Steuerkolben bilden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die hydraulische Steuereinrichtung eine Rückstellfeder aufweist, um den Steuerschieber in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung zurückzustellen, wobei vorzugsweise die Rückstellfeder um den Steuerschieber herum angeordnet ist. Die Rückstellfeder ermöglicht es, in dem hyd raulischen Steuerventil zwei unterschiedliche Schaltstellungen vorzusehen, ohne einen akti ven Rückstellmechanismus, zusätzliche Druckkammern oder Versorgungsleitungen bereitzu stellen. Dadurch können die Herstellungskosten geringgehalten werden, bei einer gleichzeiti gen Erhöhung der Funktionssicherheit. Weiterhin kann eine solche Rückstellfeder in einfacher Weise an unterschiedliche Steuerdrücke oder Anwendungen des Steuerventils angepasst werden, ohne die gesamte Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung oder sogar der längenverstellbaren Pleuelstange verändern zu müssen. Dabei reduziert eine Anordnung der Rückstellfeder um den Steuerschieber herum den benötigten Bauraum für das Steuerventil und gleichzeitig auch den Herstellungsaufwand.

Ein Ausführungsbeispiel der längenverstellbaren Pleuelstange sieht vor, dass die Pleuel stange zwei Pleuelteile aufweist, wobei das erste Pleuelteil das erste Pleuelauge und das zweite Pleuelteil das zweite Pleuelauge aufweist, und wobei das erste Pleuelteil zur Verstel lung des Abstands zwischen Kolbenbolzen und Kurbelwellenzapfen gegenüber dem zweiten Pleuelteil in Längsrichtung der Pleuelstange bewegbar ist, bevorzugt telekopierbar bewegbar ist. Im Gegensatz zu Pleuelstangen mit Exzentern ermöglichen zwei in Längsrichtung der Pleuelstange zueinander bewegbare Pleuelteile einen stabilen Aufbau sowie einen sicheren und dauerhaften Betrieb der längenverstellbaren Pleuelstange.

Dabei kann mindestens eine mit der hydraulischen Steuereinrichtung hydraulisch verbundene Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen sein, um das erste Pleuelteil relativ zum zweiten Pleuelteil zu bewegen, wobei vorzugsweise das erste Pleuelteil mit einem Verstellkolben der Zylinder- Kolben-Einheit verbunden ist und das zweie Pleuelteil eine Zylinderbohrung der Zylinder-Kol ben-Einheit aufweist. Dies ermöglicht neben einem sehr robusten Aufbau der längenverstell baren Pleuelstange auch einfache und kostengünstige Pleuelteile, wobei der Verstellkolben des ersten Pleuelteils bevorzugt direkt mit der Kolbenstange und dem Pleuelkopf mit dem ers ten Pleuelauge verbunden ist und das zweite Pleuelteil ein Gehäuse aufweist, in dem neben der Zylinderbohrung auch die hydraulische Steuereinrichtung vorgesehen ist. In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer längenverstellbaren Pleuelstange weist der Steuerschieber einen ersten Steuerschieberteil auf, der den Steuerkol ben und einen ersten Schieberstößelabschnitt umfasst, und einen zweiten Steuerschieberteil, der einen zweiten Schieberstößelabschnitt umfasst. In herkömmlichen längenverstellbaren Pleuelstangen werden in den hydraulischen Steuerventilen Steuerschieber aus Titan oder Ke ramikwerkstoffen eingesetzt, die vielfach auch nicht rotationssymmetrisch aufgebaut sind. Ent sprechend aufwendig und teuer ist sowohl die Fertigung als auch die Montage solcher Steu erschieber im hydraulischen Steuerventil herkömmlicher längenverstellbarer Pleuelstangen. Derartige Steuerschieber weisen einen relativ dünnen Schieberstößel mit entsprechenden Schaltkonturen und einen Steuerkolben mit einem wesentlich größeren Durchmesser auf, auf den der Steuerdruck des Hydraulikmittels und eine Rückstellkraft wirkt.

Günstigerweise sind der erste Steuerschieberteil und/oder der zweite Steuerschieberteil rota tionssymmetrisch ausgeführt. Dadurch ist eine rasche und einfache Fertigung möglich.

Dabei ist es von Vorteil, wenn auch in dieser Variante die Steuerschieberteile aus verschiede nen Materialien gefertigt sind, wobei vorzugsweise der erste Steuerschieberteil zumindest überwiegend aus einem Material besteht, das eine geringere Dichte hat als das Material, aus dem der zweite Steuerschieberteil zumindest überwiegend besteht. Auf diese Weise kann die Fertigung weiter optimiert und der Steuerschieber passend für die Funktion ausgelegt werden.

Günstigerweise sind hier die Steuerschieberteiie über eine kraftschlüssige und/oder eine form schlüssige Verbindung miteinander verbunden. Das bedeutet, dass die Steuerschieberteile kraftschlüssig verbunden, z.B. miteinander verschraubt oder verpresst sein können und alter nativ bzw. zusätzlich eine formschlüssige Verbindung, z.B. Verkleben, Verschweißen oder eine sonstige Verbindung vorgesehen sein kann. Diese Verbindungsarten sind etabliert und rasch durchführbar und weisen eine hohe Haltbarkeit auf.

In einer Variante der Ausführung mit zwei Steuerschieberteilen ist der Steuerkolben an einem Ende des ersten Sfeuerschieberteils angeordnet und am - in Richtung der Steuerschieber achse - gegenüberliegenden Ende des ersten Sfeuerschieberteils, vorzugsweise am Ende des ersten Schieberstößelabschnitts, ist ein Anschlagflansch angeordnet. Wenn der Steuer schieber zum Betätigen von zwei Ablassventilen verwendet wird kann der Anschlagflansch dazu dienen, eine der Schaltsteilungen zu definieren.

Günstigerweise ist auch hier zwischen dem Anschlagflansch und dem Steuerkolben weiter eine zusätzliche einschnürende Ringnut vorgesehen. Dadurch kann auch dieser Bereich zwi schen der Schaltkontur des Schieberstößels und dem Steuerkolben masseoptimiert sein. Ein solcher Aufbau des Steuerschiebers ermöglicht eine einfache Montage in einer entsprechend ausgeformten Bohrung im zusammengebauten Zustand des Steuerschiebers, ohne den Ein satz von Aufnahmebuchsen oder Zwischenstücken. Lediglich der durch den Steuerkolben ge bildete Steuerdruckraum muss durch einen entsprechenden Verschluss abgedichtet werden, der gleichzeitig auch einen Anschlag für den Steuerkolben bilden kann. Um das Gewicht des Steuerschiebers weiter zu reduzieren ist günstigerweise innerhalb des ersten Steuerschieber teils eine parallel zur Steuerschieberachse verlaufende Längsbohrung ausgeführt, die sich zu mindest einen Teil, vorzugsweise über die ganze Länge des ersten Steuerschieberteils er streckt. Vorzugsweise ist die Längsbohrung vom dem Steuerkolben gegenüberliegenden Ende des ersten Steuerschieberteils in Richtung des Steuerkolbens verlaufend ausgeführt, entweder als Sacklochbohrung oder als Durchgangsbohrung.

Neben der Gewichtsreduktion kann damit auch die Verbindung der Steuerschieberteile er leichtert werden: In einer Variante weist dazu der zweite Steuerschieberteil einen Verbin dungsbereich auf, der zum Fügen bzw. Verbinden der Steuerschieberteile in die Längsboh rung einführbar, und vorzugsweise in dieser fest positionierbar ist. Beispielsweise kann das Innere der Längsbohrung mit einem Innengewinde versehen sein und der Verbindungsbereich ist als korrespondierendes Außengewinde ausgeführt, so dass eine rasche und einfache Ver bindung möglich ist. Alternativ kann der Verbindungsbereich auch über einen Presssitz in der Längsbohrung fixiert werden.

Günstigerweise weist der zweite Steuerschieberteil zumindest eine Schaltkontur auf, mit der das mindestens eine Ablassventil betätigbar ist, wobei vorzugsweise die Schaltkontur rotati onssymmetrisch zur Steuerschieberachse ausgebildet ist. Dadurch kann eine einfache Betä tigung des Ablassventils bzw. der Ablassventile sichergestellt werden.

In einer Variante weist der Steuerzylinder einen Niederdruckabschnitt mit einem ersten Durch messer und einen Hochdruckabschnitt mit einem zweiten Durchmesser auf, wobei vorzugs weise der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser. Dadurch kann die Betä tigung des Steuerschiebers getrennt werden vom durch die Ablassventile strömenden Medium bzw. die beiden Bereiche mit unterschiedlichem Druck versehen werden. Beispielsweise kann der Niederdruckabschnitt für Drücke von 1 bis 20 bar eingerichtet sein während der Hoch druckabschnitt für Drücke von 100 bis 5000 bar geeignet ist.

Um ein Übertreten von Medien zwischen den Druckbereichen zu verhindern weist der zweite Steuerschieberteil günstigerweise an seinem dem ersten Steuerschieberteil zugewandten Ende einen Dichtabschnitt auf, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschie bers teilweise in den Niederdruckabschnitt eindringt aber den Hochdruckabschnitt zu keinem Zeitpunkt der Verwendung vollständig verlässt. Insbesondere kann der Dichtabschnitt einen zum Durchmesser des Hochdruckbereichs korrespondierenden Durchmesser aufweisen, so dass eine Dichtwirkung erzielt wird.

Eine weitere Variante sieht vor, dass der Schieberstößelabschnitt und/oder der zweite Schie berstößelabschnitt als masseoptimierter Schieberstößelabschnitt ausgeführt ist, wobei die Masse des Schieberstößelabschnitts reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Schieberstö ßelabschnitts oder aufgrund einer mit mindestens einer Einschnürung versehenen Kontur des zweiten Schieberstößelabschnitts dessen Masse maximal dem 0,93-faehen, bevorzugt maxi mal dem 0,85-fachen des Hüllvolumens der Kontur des zweiten Schieberstößelabschnitts mul tipliziert mit der Dichte von Stahl (7,85 g/mm³) entspricht. Um für eine möglichst große Anzahl unterschiedlicher Motortypen, entsprechend dem im Automobiibereich üblichen Gleichteile- konzept, ein spezielles Steuerschieberdesign mit einem geeigneten Steuerkolben zu realisie ren, kann der Steuerschieber ein solcher masseoptimierter Steuerschieber sein. Zur Massere duktion des Steuerschiebers können entweder leichte Materialien und/oder Materialabtragun gen im Bereich der Schieberstößelabschnitte genutzt werden. Unter Hüilvolumen der Schalt konturen ist dabei das Volumen der Schaltkontur des Schieberstößels auf Basis der Länge der Schalfkontur und dem größten Querschnitt der Schaltkonfur zu verstehen. Gegenüber dieser theoretischen Masse des Hüllvolumens der Schaitkontur reduzieren entsprechende Ein schnitte, Nuten und Vertiefungen im Bereich der Schaltkontur und des Schafts dessen tatsäch liche Masse. Durch die Massereduktion des Schieberstößeis können die auf den Steuerschie ber einwirkenden Massekräfte, die im Wesentlichen unabhängig sind von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der konkreten .Anordnung des Steuerschiebers in der Pleuelstange, reduziert werden.

Eine sinnvolle Ausbildung sieht vor, dass der Steuerschieber geneigt zur Längsrichtung der Pleuelstange und/oder geneigt zur Normalen der Längsrichtung der Pleuelstange angeordnet ist, bevorzugt in einem Winkel zwischen 15° und 75°. Dabei kann die geneigte Anordnung des Steuerschiebers gegenüber der Längsrichtung der Pleuelstange und/oder gegenüber der Nor malen zur Längsrichtung der Pleuelstange bei einer günstigen Wahl des Winkels die negativen Einflüsse der Trägheit des Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelkanälen und in den Kompo nenten der hydraulischen Steuereinrichtung weiter reduzieren. Sowohl Störungen und Fehl funktionen bei der Ansteuerung der Steuereinrichtung als auch störende Einflüsse auf die wei teren Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung können durch die geneigte Anord nung des Steuerschiebers minimiert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die hydraulische Steuereinrichtung eine Rückstellfeder aufweist, um den Steuerschieber in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung zurückzustellen, wobei die Rückstellfeder bevorzugt zu mindest um den ersten Schieberstößelabschnitt herum angeordnet ist und sich an dem Steu erkolben abstützt. Die Rückstellfeder ermöglicht es, in dem hydraulischen Steuerventil zwei unterschiedliche Schaltstellungen vorzusehen, ohne einen aktiven Rückstellmechanismus, zu sätzliche Druckkammern oder Versorgungsleitungen bereitzustellen. Dadurch können die Her stellungskosten geringgehalten werden, bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Funktionssi cherheit. Weiterhin kann eine solche Rückstellfeder in einfacher Weise an unterschiedliche Steuerdrücke oder Anwendungen des Steuerventils angepasst werden, ohne die gesamte Konstruktion der hydraulischen Steuereinrichtung oder sogar der längenverstellbaren Pleuel stange verändern zu müssen. Dabei reduziert eine Anordnung der Rückstellfeder um den Steuerschieber herum den benötigten Bauraum für das Steuerventil und gleichzeitig auch den Herstellungsaufwand.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens zwei vom Steuerschieber betätig bare Ablassventile vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Ablassventile bevorzugt wechselweise betätigbar sind. Je nach Stellung des Steuerschiebers ist maximal eines der zwei Ablassventile geöffnet, so dass Hydraulikmittel entweder aus der ersten Druckkammer oder der zweiten Druckkammer der Steuereinrichtung, insbesondere einer doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit, der längenverstellbaren Pleuelstange entweichen kann. Während dessen kann sich die andere Druckkammer gleichzeitig mit Hydraulikmittel füllen, infolge der beim Kolbenmotor bei der Hubbewegung der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte, die mittels der entstehenden Sogwirkung ein Öffnen des der anderen Druckkammer zugeord neten Rückschlagventils bewirken. Mit zunehmender Befüllung dieser Druckkammer wird aus der geöffneten Druckkammer gleichsam Hydraulikmittel abgeführt, wodurch sich die Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange ändert. Je nach Ausgestaltung der hydraulischen Steu ereinrichtung sowie je nach Betriebszustand des Kolbenmotors, können mehrere Hübe der Pleuelstange erforderlich sein, bis die Längenänderung der Pleuelstange beendet ist. Günsti gerweise haben die Ablassventile federvorgespannte Ventilkörper, bevorzugt Ventilkugeln, die über ein geeignetes Übertragungselement, beispielsweise Übertragungsstifte oder Übertra gungskugeln, gegen die Federvorspannung in Richtung der Hubachse des Ventilkörpers be wegt werden, um das Ablassventil zu öffnen.

Für eine sichere Funktion und einen einfachen Aufbau der Ablassventile können die mindes tens zwei Ablassventile geneigt zur Steuerschieberachse, bevorzugt senkrecht zur Steuer schieberachse, angeordnet sein. Dabei bezieht sich die Anordnung der Ablassventile auf die Öffnungsrichtung der Ventilkörper in den Ablassventilen. Diese geneigte Anordnung der Ab lassventile ermöglicht neben einer einfachen Bauweise des hydraulischen Steuerventils auch insgesamt geringe Abmessungen der Pleuelstange mit einer entsprechenden Massenreduk tion.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Steuerschieber für eine längenverstellbare Pleuelstange gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen mit einem Steuerkolben, der in einem Steuerzylinder verschiebbar und mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlag bar ist, sowie mit einem Schieberstößel, wobei eine Zusatzmasse fest mit dem Steuerschieber verbindbar ist. Damit besteht der Steuerschieber aus zwei Steuerschieberteilen, wobei ein ers ter Steuerschieberteil Steuerkolben und Schieberstößel umfasst und der zweite Steuerschieb erteil durch die Zusatzmasse gebildet wird.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen gebauten Steuerschieber für eine längen verstellbare Pleuelstange gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen mit einem erste Steuerschieberteil mit einem Steuerkolben, der in einem Steuerzylinder verschiebbar und mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbar ist, und einem ersten Schieberstößelab schnitt eines Schieberstößels, sowie mit einem separat hergestellten zweiten Steuerschieber teil mit einem zweiten Schieberstößelabschnitt eines Schieberstößels.

Es sind auch Varianten möglich, bei denen der Steuerschieber aus einem ersten Steuer schieberteil, einem zweiten Steuerschieberteil und einer oder mehreren mit einem der Teile fest verbundenen Zusatzmasse ausgeführt ist.

Entsprechend dem allgemeinen Gleichteilekonzept ermöglichen solche Steuerschieber die Verwendung von in großer Stückzahl hergestellten unterschiedlichen Steuerschieberteilen. .Einerseits kann ein Steuerschieber für unterschiedliche Kolbenmotoren mittels der Zusatz masse einfach an die für jeden individuellen Motortyp erforderliche spezifische Schiebermasse angepasst werden. Andererseits kann über eine entsprechende Massenanpassung der ein zelnen Steuerschieberteile mittels des Konzepts gleicher Schieberstößel eine Vielzahl von un terschiedlichen Motortypen mit einem spezifisch angepassten Steuerschieber bei geringen Herstellungskosten versorgt werden. Dadurch können Öldruckschwankungen in einer längen verstellbaren Pleuelstange aufgrund der Pleuelbewegung kompensiert werden. Gleichzeitig können mittels des Konzepts gleicher Schieberstößel für eine Vielzahl von unterschiedlicher Motorentypen und die spezifische Anpassung der Schiebermasse mittels einer Zusatzmasse bzw. Ausführung der Schieberteile die Herstellungskosten signifikant reduziert werden.

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Kolbenmotor mit mindestens einem Motor-Zylinder, einem sich in dem Motor-Zylinder bewegenden Hubkolben und mindes tens einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in dem Motor-Zylinder, sowie mit zumindest einer mit dem Hubkolben verbundenen längenverstellbaren Pleuelstange gemäß den vorbe schriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt sind sämtliche Hubkolben des Kolbenmotors mit einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange ausgestattet und die Steuereinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange mit der Motorölhydraulik des Kolbenmotors verbunden. Die Kraftstoffeinsparung eines solchen Kolbenmotors kann beträchtlich sein, wenn in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand das Verdichtungsverhältnis entsprechend eingestellt wird. Mittels der hydraulischen Steuereinrichtung und dem Steuerschieber mit Zusatzmasse wird eine kostengünstige und robuste Steuerung der längenverstellbaren Pleuelstange ermöglicht.

Im Folgenden werden nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung anhand bei spielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufansicht einer erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der teilweise freigeschnittenen längenverstellbaren Pleu elstange aus Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung des hydraulischen Steuerventils,

Fig. 4a eine erste Variante einer längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 in einer vergrö ßerten Schnittansicht entlang der Linie IV,

Fig. 4b eine zweite Variante einer längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 in einer ver größerten Schnittansicht entlang der Linie IV,

Fig. 5a eine vergrößerte Schnittdarstellung des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit eingepress ter Zusatzmasse,

Fig. 5b eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit einer aufge pressten Zusatzmasse in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5c eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit einer aufge pressten Zusatzmasse in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 5d eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit einer ange schraubten Zusatzmasse,

Fig. 5e eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit einer auf dem Schieberstößel gesicherten Zusatzmasse, Fig. 5f eine vergrößerte Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 4a mit einer aufge pressten Zusatzmasse mit integriertem Endanschlag;

Fig. 6a eine perspektivische Darstellung eines Steuerschiebers aus Fig. 4b im zusammen gebauten Zustand;

Fig. 6b und 6c einen zweiten Steuerschieberteil und einen ersten Steuerschieberteil des Steu erschiebers aus Fig. 6a im getrennten Zustand;

Fig. 7 eine Schnittansicht des Steuerschiebers aus Fig. 6a entlang einer Steuerschieber achse; und

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Variante des Steuerschiebers aus Fig. 6a mit zusätzlicher Zusatzmasse entlang einer Steuerschieberachse.

Die in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 umfasst zwei teleskopierbar zuei nander bewegbare Pleuelteile 2, 3. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuel stange 1 in Fig. 1 unten angeordnete untere Pleuelteil 2 weist ein großes Pleuelauge 4 auf, mit dem die längenverstellbare Pleuelstange 1 auf der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Kolben motors gelagert ist. Dazu ist am unteren Pleuelteil 2 weiter eine Lagerschale 5 angeordnet, die zusammen mit dem ebenfalls lagerschalenartig ausgebildeten unteren Bereich der unteren Pleuelstange 2 das große Pleuelauge 4 ausbildet. Die Lagerschale 5 und das untere Pleuelteil 2 werden mittels Pleuelschrauben 43 miteinander verbunden. Das obere Pleuelteil 3 weist einen Pleuelkopf 6 mit einem kleinen Pleuelauge 7 auf, das den Kolbenbolzen (nicht gezeigt) des Hubkolbens im Kolbenmotor aufnimmt.

Wie in Fig. 2 gut zu erkennen, ist der Pleuelkopf 6 über eine Kolbenstange 8 mit einem Ver stellkolben 9 einer als Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstellvorrichtung der län genverstellbaren Pleuelstange 1 verbunden. Dabei ist der Pleuelkopf 6 üblicherweise mit der Kolbenstange 8 verschraubt oder verschweißt, während der Verstellkolben 9 und die Kolben stange 8 einteilig ausgebildet sind. Dies ermöglicht vor einem Zusammenbau des oberen Pleu elteils 3, einen Zylinderdeckel 15 der Zylinder-Kolben-Einheit und eine Stangendichtung 16 auf der Kolbenstange 8 sowie Kolbendichtungen 17, 18 an dem Verstellkolben 9 einfach und beschädigungsfrei anzuordnen. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind Kolben stange 8 und Pleuelkopf 6 einteilig ausgeführt während der Verstellkolben 9 auf die Kolben stange 8 aufgeschraubt ist.

Das obere Pleuelteil 3 ist über den Verstellkolben 9 teleskopierbar in dem unteren Pleuelteil 2 geführt, um den Abstand zwischen dem im kleinen Pleuelauge 7 aufgenommenen Kolbenbol zen des Hubkolbens und der in dem großen Pleuelauge 4 aufgenommenen Kurbelwelle des Kolbenmotors zu verstellen, um so das Verdichtungsverhältnis des Kolbenmotors an den je weiligen Betriebszustand anzupassen. Dieser Abstand zwischen Kolbenbolzen des Hubkol bens und Kurbelwelle des Kolbenmotors wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als Wirklänge bezeichnet. Durch die Anpassung ist es möglich, den Kolbenmotor im Teillastbe reich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als unter Volllast zu betreiben und so den Wrkungsgrad des Motors zu erhöhen. In einem Gehäuse 1 1 des unteren Pleuelteils 2 ist im oberen Bereich ein Zylinder 12 ausgebildet, der als Zylinderbohrung oder Zylinderhülse in das Gehäuse 1 1 des unteren Pleuelteils 2 eingebracht ist. In dem Zylinder 12 ist der Verstellkolben 9 des oberen Pleuelteils 3 in Längsrichtung bzw. entlang der Längsachse A der Pleuelstange 1 bewegbar angeordnet, um gemeinsam mit dem Zylinder 12 und dem Zylinderdeckel 15 die Zylinder-Kolben-Einheit 10 auszubilden. Der Verstell kolben 9 ist in Fig. 2 in einer Mittelstellung dargestellt, in der der Verstellkolben 9 den Zylinder 12 in zwei Druckräume 13 und 14 unterteilt. Die Kolbenstange 8 erstreckt sich von dem Verstellkolben 9 durch den oberen Druckraum 14 und den Zylinderdeckel 15 hindurch, der das Gehäuse 1 1 und den Zylinder 12 nach oben hin begrenzt.

An dem Zylinderdeckel 15 ist eine Stangendichtung 16 vorgesehen, die von einem Siche rungsring 19 am Übergang zwischen Kolbenstange 8 und dem Zylinderdeckel 15 gehalten wird. Die Stangendichtung 16 umgibt die Kolbenstange 8 und dichtet den oberen Druckraum 14 gegenüber der Umgebung ab. Die beiden auf dem Verstellkolben 9 angeordneten Kolben dichtungen 17, 18 dichten den Verstellkolben 9 gegenüber dem Zylinder 12 und damit auch die Druckräume 13, 14 zueinander ab. Der Sicherungsring 19 bildet zusammen mit dem Zy linderdeckel 15 einen oberen Anschlag aus, an dem der Verstellkolben 9 in der oberen Stel lung, der langen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 , anliegt, während in der un teren Stellung (Kurzstellung) der längenverstellbaren Pleuelstange 1 der Verstellkolben 9 an dem vom Zylinderboden 20 ausgebildeten unteren Anschlag anliegt.

Im Folgenden wird anhand der in Fig. 3 dargestellten hydraulischen Verschaltung einer Steu ereinrichtung 21 zur Versorgung der von der Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Ver stelleinrichtung näher erläutert. Die beiden Druckräume 13, 14 sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen 22, 23 und separate Rückschlagventile 24, 25 und einem gemeinsa men Ölversorgungskanal 26, der in dem großen Pleuelauge 4 mündet, mit dem Motorölkreis lauf des Kolbenmotors verbunden. Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Po sition, befindet sich im oberen Druckraum 14 kein Motoröl, während der untere Druckraum 13 hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen-, bzw. Beschleunigungs- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den mechanischen Kontakt des Ver- stellkolbens 9 mit dem Sicherungsring 19 aufgenommen. Die Länge der Pleuelstange 1 ver ändert sich dadurch nicht. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum 13 übertragen. Da das dem unteren Druckraum 13 zu geordnete Rückschlagventil 25 ein Ausströmen des Motoröls verhindert, steigt der Druck des Motoröls stark an und verhindert eine Änderung der Pleuellänge. Dadurch ist die längenver stellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch gesperrt.

In der Kurzstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum 13 ist vollständig leer und eine Druckkraft wird durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens 9 am Zylinderboden 20 aufgenommen, während der obere Druckraum 14 mit Motoröl gefüllt ist, so dass eine Zugkraft auf die längenverstellbare Pleuel stange 1 einen Druckanstieg im oberen Druckraum 14 verursacht und damit eine hydraulische Sperrung bewirkt.

Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig ver stellt werden, indem einer der beiden Druckräume 13, 14 entleert wird und der jeweils andere Druckraum 13, 14 mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird von der hydraulischen Steuereinrichtung 21 jeweils eines der Rückschlagventile 24, 25 überbrückt, so dass das Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum 13, 14 abfließen kann. Das jeweilige Rückschlagventil 24, 25 verliert so seine Wirkung. Dazu umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21 ein 3/2-Wegeventil 27, dessen beiden schaltbaren Anschlüsse 30 jeweils über eine Drossel 28, 29 mit einer Hydrau likmittelleitung 22, 23 der Druckräume 13, 14 verbunden sind. Ein erster Anschluss 30 ist dem unteren Druckraum 13 zugeordnet und ein zweiter Anschluss 30 dem oberen Druckraum 14.

Dabei wird das 3/2-Wegeventil 27 über den Druck des Motoröls betätigt, der dem 3/2-Wege- ventil 27 über eine mit dem Ölversorgungskanal 26 verbundene Steuerdruckleitung 31 zuge führt wird. Die Rückstellung des 3/2-Wegeventils 27 erfolgt durch eine Rückstellfeder 32. Die beiden schaltbaren Anschlüsse 30 des 3/2-Wegeventils 27 sind mit einem Abströmkanal 33 verbunden, der das aus den Druckräumen 13, 14 abgeführte Motoröl an den Ölversorgungs kanal 26 abgibt, von wo aus es zur Befüllung des jeweils anderen Druckraums 14, 13 zur Verfügung steht oder über das große Pleuelauge 4 an die Umgebung abgegeben werden kann. In der in Fig. 3 dargestellten Vorzugslage des 3/2-Wegeventils 27 ist der obere Druck raum 14 geöffnet. Alternativ kann der Abströmkanal 33 das Motoröl direkt an die Umgebung abgeben.

Bei dem 3/2-Wegeventil 27 ist jeweils einer der schaltbaren Anschlüsse 30 geöffnet, so dass der zugehörige Druckraum 13, 14 geleert ist, während der andere Anschluss 30 geschlossen ist. Bei einer Veränderung der Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 27, durch das Anliegen ei nes höheren Steuerdrucks über die Steuerdruckleitung 31 oder durch eine Rückstellung über die Rückstellfeder 32 bei einem abnehmenden Steuerdruck, wird der bisher geöffnete An schluss 30 geschlossen und der bisher geschlossene Anschluss 30 geöffnet. Infolgedessen strömt aus dem bisher mit Motoröl gefüllten Druckraum 13, 14 das unter hohem Druck ste hende Motoröl über die jeweilige Hydraulikmittelleitung 22, 23 sowie die zugehörige Drossel 28, 29 durch den geöffneten Anschluss 30 des 3/2-Wegeventils 27 und den Abströmkanal 33 zur Umgebung, insbesondere in den Ölversorgungskanal 26. Gleichzeitig entsteht durch die in einem Kolbenmotor während der Hubbewegung der Pleuelstange 1 wirkenden Massen- und Gaskräfte in dem bisher leeren Druckraum 14, 13 eine Sogwirkung, durch die sich das zuge hörige Rückschlagventil 24, 25 öffnet, so dass sich der bisher leere Druckraum 14, 13 mit Motoröl füllt. Mit zunehmender Füllung dieses Druckraums 14, 13 wird aus dem anderen Druckraum 13, 14 zunehmend das Motoröl über den geöffneten Anschluss 30 abgeführt, wodurch sich die Länge der Pleuelstange 1 ändert. Je nach Ausgestaltung der längenverstell baren Pleuelstange 1 sowie der hydraulischen Steuereinrichtung 21 und dem Betriebszustand des Kolbenmotors können mehrere Hübe der Pleuelstange 1 erforderlich sein, bis der von der hydraulischen Steuereinrichtung 21 gesperrte Druckraum 14, 13 vollständig mit Motoröl gefüllt ist sowie der andere geöffnete Druckraum 13, 14 vollständig geleert ist und so die maximal mögliche Längenänderung der Pleuelstange 1 erreicht ist.

Das in Fig. 2 gezeigte hydraulische Steuerventil 34 ist als Schieberventil ausgebildet mit einem Steuerzylinder 36 und einem in dem Steuerzylinder 36 verschiebbar angeordneten pilzförmi gen Steuerschieber 35. Der Steuerschieber 35 weist einen stirnseitig angeordneten Steuer kolben 37 auf, der zusammen mit dem Steuerzylinder 36 einen stirnseitig des Steuerschiebers 35 angeordneten Steuerdruckraum 38 ausbildet. Der Steuerzylinder 36 ist als eine gegenüber der Längsachse A der Pleuelstange 1 und auch gegenüber der Normalen zur Längsachse A der Pleuelstange 1 geneigten Stufenbohrung im Gehäuse 1 1 des unteren Pleuelteils 2 ausge bildet. Am offenen Ende des Steuerzylinders 36 ist eine Verschlusskappe 46 vorgesehen, die den Steuerdruckraum 38 zur Umgebung hin abdichtet.

Der Steuerdruckraum 38 wird über die Steuerdruckleitung 31 von dem Ölversorgungskanal 26 (siehe Fig. 3) mit unter Steuerdruck stehendem Hydraulikmittel versorgt. Auf der dem Steuer druckraum 38 abgewandten Rückseite des stirnseitigen Steuerkolbens 37 erstreckt sich ein Schieberstößel 39, in dem als Niederdruckraum 45 ausgebildeten unteren Ende des Steuer zylinders 36, weshalb zwischen dem stirnseitigen Steuerkolben 37 und dem Steuerzylinder 36 eine berührende oder kontaktlose Dichtung vorgesehen ist. An einem dem Steuerkolben 37 zugewandten oberen Abschnitt des Schieberstößels 39 ist um den Schieberstößel 39 herum die Rückstellfeder 32 angeordnet, während am unteren Ende des Schieberstößels 39 eine Schaltkontur 54 zum Öffnen und Schließen der Ablassventile 41 , 42 ausgebildet ist, um mit möglichst geringem Kraftaufwand den jeweiligen Ventilkörper 49 aus dem Ventilsitz 50 des ersten und zweiten Ablassventils 41 , 42 gleichmäßig abzuheben und das jeweilige Ablassven til 41 , 42 zu öffnen.

Im Folgenden wird anhand der Figuren 4a und 5a-f der Aufbau und die Funktion einer ersten Variante des hydraulischen Steuerventils 34 für eine erfindungsgemäße Pleuelstange 1 näher erläutert.

Fig. 4a zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des hydraulischen Steuerventils 34 entlang der in Fig. 1 und 2 dargestellten Schnittlinie IV. Dabei ist der Kopf dieses pilzförmigen Steuerschie bers 35 als Steuerkolben 37 ausgebildet mit einer stirnseitigen Senkvertiefung 56 zur Redu zierung der Masse des Steuerschiebers 35. Der Schieberstößel 39 des Steuerschiebers 35 weist im oberen, dem Steuerkolben 37 zugewandten Bereich einen oberen Abschnitt mit ei nem geringen Durchmesser auf, um den herum die Rückstellfeder 32 angeordnet ist, sowie im unteren Bereich eine Schaltkontur 54, die neben einer Führung des Steuerschiebers 35 auch mit den beiden Ablassventilen 41 , 42 in Eingriff steht, um die zugeordneten Druckräume 13, 14 abwechselnd vom geschlossenen Zustand aus zu öffnen. Beide Ablassventile 41 und 42 sind gleich aufgebaut, weshalb die zugehörigen Elemente nur anhand des ersten Ablassven tils 41 beschrieben wird. Das Ablassventil 41 umfasst eine Verschlussschraube 47, die in eine entsprechende mit einem Gewinde versehene Aufnahmeöffnung im Gehäuse 1 1 des unteren Pleuelteils 4 eingeschraubt ist. In der Verschlussschraube 47 ist eine Ventilfeder 48 angeord net, die auf einen kugelförmigen Ventilkörper 49 wirkt. Der kugelförmige Ventilkörper 49 inter agiert mit einem konischen Ventilsitz 50, der in eine Ventilöffnung 51 mündet. In der Ventilöff nung 51 ist ein ebenfalls kugelförmiger Schließkörper 52 angeordnet. Das erste Ablassventil 41 ist in Fig. 4a in der geschlossenen Stellung gezeigt und das zweite Ablassventil 42 in der geöffneten Stellung. Zwischen dem Schieberstößel 39 des Steuerschiebers 35 und dem Steu erzylinder 36 ist hier der Ventildruckraum 45 ausgebildet, über den das aus dem oberen Druck raum 14 über das geöffnete zweite Ablassventil 42 ausströmende Hydraulikmittel an den Öl versorgungskanal 26 abgeführt wird, um das ausströmende Motoröl direkt zur Befüllung des unteren Druckraums 13 bereitzustellen.

Die Betätigung der Ablassventile 41 und 42 erfolgt mittels des Steuerschiebers 35. Der Steu erschieber 35 steht über die Steuerdruckleitung 31 hydraulisch mit dem Motorölkreislauf in Verbindung. Eine Erhöhung des Steuerdrucks im Motorölkreislauf wirkt stirnseitig auf die Steu erdruckfläche 40 des Steuerkolbens 37. Hierdurch wird der Steuerkolben 37 gegen die Wir kung der Rückstellfeder 32 in Richtung des Ventildruckraums 45 bewegt. Der Steuerschie ber 35 weist einen Anschlagflansch 53 auf, der die zweite Stellung vorgibt. Zum Abgrenzen des vom Steuerkolben 37 definierten Steuerdruckraums 38 ist eine Verschlusskappe 46 vor- gesehen. Der Steuerschieber 35 weist eine Schaltkontur 54 mit zwei Erhöhungen mit rauten förmigem Querschnitt auf, die jeweils auf die zugehörigen Schließkörper 52 wirken, der dann in der Folge die zugehörigen Ventilkörper 49 bewegt. In der in Fig. 4a dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 ist ausreichend Spiel zwischen dem Schieberstößel 39, bzw. der Schaltkontur 54 und dem Schließkörper 52 des ersten Ablassventils 41 vorhanden, sodass der Ventilkörper 49 sicher auf dem Ventilsitz 50 aufsitzt. Der im zweiten Ablassventil 42 zuge ordnete Schließkörper 52 weist in der in Fig. 4a dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 eine angehobene Stellung auf. Der Schließkörper 52 wirkt somit auf den Ventilkörper 49 des zweiten Ablassventils 42 und hebt den Ventilkörper 49 und die zugehörige Ventilfeder 48 aus dem Ventilsitz 50. Das zweite Ablassventil 42 ist hierdurch geöffnet. Entsprechend kann das Motoröl aus dem oberen Druckraum 14 abfließen, während der untere Druckraum 13 gesperrt ist.

Bewegt sich der Steuerschieber 35 durch den ansteigenden Steuerdruck des Motoröls im Steuerdruckraum 38 in Richtung des Ventildruckraums 45, dann gleitet der Schließkörper 52 des zweiten Ablassventils 42 an der Schaltkontur 54 nach unten in eine entspannte Position und gibt dem zugehörigen Ventilkörper 49 frei, sodass die Ventilfeder 48 den Ventilkörper 49 auf den Ventilsitz 50 drückt. Anschließend gleitet der Schließkörper 52 des ersten Ablassven tils 41 an der Schaltkontur 54 nach oben, wodurch der zugehörige Ventilkörper 49 von der Achse As des Steuerschiebers 35 weggedrückt wird. Gleichzeitig drückt sich die zugehörige Ventilfeder 48 zusammen und der Ventilkörper 49 hebt von dem Ventilsitz 50 ab. Hierdurch wird das Steuerventil 34 in die zweite Ventilstellung gedrückt, die in der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 resultiert.

An dem in Fig. 4a gezeigten Steuerschieber 35 sind verschiedene Maßnahmen zur Optimie rung der Masse des Steuerschiebers 35 vorgesehen. Im mittleren Bereich der am Schieber stößel 39 vorgesehenen Schaltkontur 54 ist eine nutartige Einschnürung 55 vorgesehen, die zwischen den beiden erhabenen Bereichen der Schaltkontur 54, die mit den beiden Ablass ventilen 41 , 42 in Beziehung stehen und die Führung des Steuerschiebers 35 im Steuerzylin der 36 ermöglichen, angeordnet ist. Darüber hinaus ist der obere Abschnitt des Schieberstö ßels 39 im Bereich der Rückstellfeder 32 mit einem geringeren Durchmesser in Form einer einschnürenden Ringnut versehen. Weiter ist von der Seite des Steuerkolbens 37 eine sich in den Schieberstößel 39 erstreckende Bohrung 44, sowie im Bereich des Steuerkolbens 37 selbst eine Senkvertiefung 56 vorgesehen. Die Bohrung 44 erstreckt sich dabei vorzugsweise parallel zu bzw. entlang einer Längsachse As des Steuerkolbens 37.

Der Grunddurchmesser der nutartigen Einschnürung 55 entspricht in etwa dem geringeren Durchmesser des Schieberstößels 39 jenseits der Schaltkontur 54. Dabei kann der Übergang zwischen der Senkvertiefung 56 und der Sacklochbohrung 44 im Schieberstößel 39 angefast sein. Die durch diese Maßnahmen erreichte Massenreduktion ergibt sich jeweils aus dem ein gesparten Volumen des Schieberstößels 39 bzw. des Steuerkolbens 37 multipliziert mit der Masse von Stahl (7,85 g/mm³). Aufgrund der für diesen Steuerschieber 35 gezielt vorgenom menen Gewichts- bzw. Volumenreduktionen lässt sich die Masse des Steuerschiebers 35 sehr deutlich reduzieren, sodass über ein gezieltes Hinzufügen einer Zusatzmasse 57 der Steuer schieber 35 des hydraulischen Steuerventils 34 auf verschiedenste Anwendungsfälle hin jus tiert werden kann.

Die Beschleunigungskräfte, die auf den Steuerschieber 35 wirken, sind von dem jeweiligen Design der längenverstellbaren Pleuelstange 1 und der hydraulischen Steuereinrichtung 21 , aber auch von dem jeweiligen Kolbenmotor abhängig. Über die Beschleunigungskräfte können daher aufgrund der Gesamtmasse des Steuerschiebers 35 erhebliche Kräfte auf die Rückstell feder 32 wirken. Auch der Steuerdruckraum 38 muss so gewählt werden, dass eine Verschie bung des Steuerschiebers 35 trotz des Masseeinflusses gewährleistet ist. Daher ist es für eine erfindungsgemäße längenverstellbare Pleuelstange 1 beabsichtigt, die Masse des Steuer schiebers 35 auf unter 1 g zu halten, um über die Zusatzmasse 57 eine optimale Anpassung an den jeweiligen Kolbenmotor zu ermöglichen. Vorzugsweise ist dabei die Dichte des Mate rials der Zusatzmasse 57 gleich oder größer als die Dichte des Materials des Steuerkolbens 37 und/oder des Schieberstößels 39. Die Zusatzmasse 57 kann dabei aus nur einem oder einer Mischung aus mehreren Materialien bestehen.

Die vergrößerte Schnittansicht des oberen Abschnitts des Steuerschiebers 35 in Fig. 5a zeigt deutlich die Anordnung der Zusatzmasse 57 in der Senkvertiefung 56 des Steuerkolbens 37. Die Zusatzmasse 57 ist dabei fest in die Senkvertiefung 56 eingepresst, um sie sicher mit dem Steuerschieber 35 zusammen in dem Steuerzylinder 36 zu bewegen. Neben der Senkvertie fung 56 ist hier auch wieder die Bohrung 44 im oberen Abschnitt des Steuerschiebers 35 zu erkennen, die sich von der Senkvertiefung 56 in den Schieberstößel 39 über den Anschlag flansch 53 hinweg erstreckt. Ein derart masseoptimerter Steuerschieber 35 kann zur optimalen Anpassung an die jeweilige längenverstellbare Pleuelstange 1 und dem zugehörigen Kolben motor mit unterschiedlichen Zusatzmassen 57 versehen werden, sodass für unterschiedliche Motortypen entsprechend dem Gleichteilekonzept der gleiche Steuerschieber 35 aus Steuer kolben 37 und Schieberstößel 39 eingesetzt werden kann.

In Fig. 5b ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerschiebers 35 mit aufgepresster Zusatzmasse 57 in einer vergrößerten Schnittansicht dargestellt. Im Gegensatz zu der in Fig. 4a und Fig. 5a gezeigten Ausführungsform ist die Zusatzmasse 57 nicht an der Außenwand und der Senkvertiefung 56, sondern auf einen koaxial zur Steuerschieberachse As in der Senkvertiefung 56 vorstehenden Stift 59 aufgepresst. Neben der durch den Stift 59 reduzierten Masseoptimierung mit der Senkvertiefung 56 ist auch hier wieder der obere Teil des Schieberstößels 39 bis zum Anschlagflansch 53 mit einem geringen Durchmesser ausge bildet.

Eine dritte Ausführungsform eines masseoptimierten Steuerschiebers 35 zeigt die vergrößerte Schnittansicht in Fig. 5c. Neben dem geringeren Durchmesser des oberen Abschnitts des Schieberstößels 39 zwischen dem Steuerkolben 37 und dem Anschlagflansch 53 weist auch diese Ausführungsform wieder eine Senkvertiefung 56 im Steuerkolben 37 und eine verkürzte Bohrung 44 von der Senkvertiefung 56 in den oberen Teilen des Schieberstößels 39 hinein auf. Zusatzmasse 57 ist in dieser Ausführungsform fest mit dem Stift 59 verpresst, der wiede rum sicher in die Bohrung 44 eingepresst ist, um die Zusatzmasse 57, die hier um die Masse des Stifts 59 ergänzt ist, sicher an dem masseoptimierten Steuerschieber 35 zu befestigen. Eine weitere ähnliche Ausführungsform zeigt die größere Schnittansicht des Steuerschiebers 35 in Fig. 5d. Im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsformen ist bei diesen masseoptimier ten Steuerschieber 35 die Zusatzmasse 57 mit einer Schraube 59‘ mit dem masseoptimierten Steuerschieber 35 verschraubt. Dabei greift die Schraube 59‘ in eine mit einem Gewinde ver sehene Bohrung 44 ein, um die Zusatzmasse 57 sicher mit dem masseoptimierten Steuer schieber 35 zu verbinden.

Fig. 5e zeigt eine gänzlich andere Ausführungsform des masseoptimierten Steuerschiebers 35 in einer vergrößerten Schnittansicht, wobei die Zusatzmasse 57 auf der dem Schieberstößel 39 zugewandten Rückseite des Steuerkolbens 37 angeordnet ist, und dort mittels eines Siche rungsrings 60 im Bereich des Steuerkolbens 37 gehalten wird. Neben dem verringerten Durch messer des oberen Abschnitts des Schieberstößels 39 zwischen Anschlagflansch 53 und Steuerkolben 37, weist der Steuerkolben 37 hier eine von innen eingebrachte Senkvertiefung 56 auf, um die Masse des Steuerschiebers 35 gering zu halten und über die Zusatzmasse 57 eine optimale Anpassung an den jeweiligen Kolbenmotor zu ermöglichen.

Eine weitere Möglichkeit die Zusatzmasse 57 auf der zum Schieberstößel 39 hingewandten Rückseite des Steuerkolbens 37 anzuordnen ist in Fig. 5f dargestellt. Bei dieser Ausführungs form ist der Schaft des Schieberstößels 39 insgesamt mit einem geringen Durchmesser aus gebildet und der Steuerkolben 37 von der Innenseite mit einer Senkvertiefung 56 versehen, um den Steuerschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 mit einer möglichst geringen Masse auszubilden. Die Zusatzmasse 57 zur optimalen Anpassung des Steuerschie bers 35 auf den jeweiligen Kolbenmotor ist auf den Schaft des Schieberstößels 39 aufgepresst und erstreckt sich bis in die Senkvertiefung 56 im Steuerkolben 37. Das gegenüberliegende freie Ende dieser Zusatzmasse 57 dient gleichzeitig als Anschlag für den Steuerschieber 35 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 32 in Richtung des Ventildruckraums 45.

Wie die vorherigen Ausführungsformen des Steuerschiebers 35 in den Fig. 5a bis 5e wird auch hier dieser masseoptimierte Steuerschieber 35 mit einer Zusatzmasse 57 versehen, die dau erhaft sicher an dem Steuerschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 befestigt ist, um die jeweiligen masseoptimierten Steuerschieber 35 für eine große Anzahl von unter schiedlichen Motortypen nutzbar zu machen, indem über eine Zusatzmasse 57 der Steuer schieber 35 optimal an die jeweiligen Bedingungen in dem Verbrennungsmotor und der län genverstellbaren Pleuelstange 1 angepasst wird.

Fig. 4b zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer zweiten Variante des hydraulischen Steu erventils 34 entlang der in Fig. 1 und 2 dargestellten Schnittlinie IV. Dabei ist ein zweiteiliger Steuerschieber 35 mit einem Schieberstößel 39 dargestellt mit einem ersten Steuerschieber teil 35a und einem in Längsrichtung entlang der Steuerschieberachse As daran anschließen den zweiten Steuerschieberteil 35b. Der Kopf dieses pilzförmigen Steuerschiebers 35 auf Sei ten des ersten Steuerschieberteils 35a ist als tassenförmiger Steuerkolben 37 ausgebildet, gefolgt von einem ersten Schieberstößelabschnitt 39a. Daran schließt der zweite Steuer schieberteil 35b mit dem zweiten Schieberstößelabschnitt 39b an. Die Steuerschieberachse A_s steht dabei im Wesentlichen normal auf die Achse A_k der (nicht eingezeichneten) Kurbelwelle. Die beiden Steuerschieberteile 35a, 35b sind separat fertigbar aber bei bestimmungsgemäßer Verwendung wie dargestellt fest zusammengefügt.

Der erste Schieberstößelabschnitt 39a des ersten Steuerschieberteils 35a weist im oberen Bereich einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser auf, um den herum die Rückstellfe der 32 angeordnet ist.

Im unteren Bereich des zweiten Schieberstößelabschnitts 39b ist weiter die Schaltkontur 54 vorgesehen, die neben einer Führung des Steuerschiebers 35 auch mit den beiden Ablass ventilen 41 , 42 in Eingriff steht, um die zugeordneten Druckräume 13, 14 abwechselnd vom geschlossenen Zustand aus zu öffnen. Beide Ablassventile 41 und 42 sind gleich aufgebaut und wurden im Zusammenhang mit Fig. 4a bereits ausführlich beschrieben. Der Ventildruck raum 45 ist hier zwischen dem zweiten Schieberstößelabschnitt 39b des Steuerschiebers 35 und dem Steuerzylinder 36 ausgebildet.

Entsprechend der Funktion und Ausführung des Steuerschiebers 35 ergibt sich, dass der Steuerzylinder 36 zwei Bereiche aufweist: Auf Seiten des Steuerdruckraums 38 befindet sich der Niederdruckabschnitt 36a und im Hochdruckraum 45, wo das Öl aus den Druckräumen 13, 14 zugeführt wird, befindet sich der Hochdruckabschnitt 36b. Die beiden Abschnitte 36a, 36b weisen unterschiedliche Durchmesser auf: Der Niederdruck abschnitt 36a weist einen ersten Durchmesser D1 auf der größer ist als der zweite Durchmes ser D2 des Hochdruckabschnitts 36b.

Die Abdichtung der Abschnitte 36a, 36b gegeneinander erfolgt dadurch, dass der zweite Steu erschieberteil 35b an seinem dem ersten Steuerschieberteil 35a zugewandten Ende einen Dichtabschnitt 58 aufweist, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschiebers 35 teilweise in den Niederdruckabschnitt 36a eindringt, den Hochdruckabschnitt 36b aber zu keinem Zeitpunkt der Verwendung vollständig verlässt. Der Durchmesser des zweiten Steuer schieberteils 35b im Bereich des Dichtabschnitts 58 entspricht im Wesentlichen dem zweiten Durchmesser D2, so dass eine Dichtwirkung erzielt wird.

Die Betätigung der Ablassventile 41 und 42 erfolgt mittels des Steuerschiebers 35. Der Steu erschieber 35 steht über die Steuerdruckleitung 31 hydraulisch mit dem Motorölkreislauf in Verbindung. Eine Erhöhung des Steuerdrucks im Motorölkreislauf wirkt stirnseitig auf die Steu erdruckfläche 40 des Steuerkolbens 37. Hierdurch wird der Steuerkolben 37 gegen die Wir kung der Rückstellfeder 32 in Richtung des Ventildruckraums 45 bewegt. Der Schieberstößel 39 weist im Bereich des ersten Schieberstößelabschnitts 39a einen Flansch 53 auf, der die zweite Stellung vorgibt.

Zum Abgrenzen des vom Steuerkolben 37 definierten Steuerdruckraums 38 ist eine Ver schlusskappe 46 vorgesehen. Der Steuerschieber 35 weist im Bereich des zweiten Schieber stößelabschnitts 39b Schaltkonturen 54 mit zwei im Querschnitt (Schnittebene parallel zur Steuerschieberachse A_s) rautenförmigen Erhöhungen auf, die jeweils auf die zugehörigen Schließkörper 52 wirken, der dann in der Folge die zugehörigen Ventilkörper 49 bewegt. In der in Fig. 4b dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 ist ausreichend Spiel zwischen dem Schieberstößel 39, bzw. der Schaltkontur 54 und dem Schließkörper 52 des ersten Ablass ventils 41 vorhanden, sodass der Ventilkörper 49 sicher auf dem Ventilsitz 50 aufsitzt. Der im zweiten Ablassventil 42 zugeordnete Schließkörper 52 weist in der in Fig. 4b dargestellten Stellung des Steuerschiebers 35 eine angehobene Stellung auf. Der Schließkörper 52 wirkt somit auf den Ventilkörper 49 des zweiten Ablassventils 42 und hebt den Ventilkörper 49 und die zugehörige Ventilfeder 48 aus dem Ventilsitz 50. Das zweite Ablassventil 42 ist hierdurch geöffnet. Entsprechend kann das Motoröl aus dem oberen Druckraum 14 abfließen, während der untere Druckraum 13 gesperrt ist.

Auch an dem in Fig. 4b gezeigten Schieberstößel 39 des Steuerschieber 35, speziell dem zweiten Schieberstößelabschnitt 39b, können verschiedene Maßnahmen zur Optimierung der Masse des Schieberstößels 39 vorgesehen sein. Im mittleren Bereich der am zweiten Schie berstößelabschnitt 39b vorgesehenen Schaltkontur 54 ist eine trapezförmige Einschnürung 55 vorgesehen, die zwischen den beiden erhabenen Bereichen der Schaltkontur 54, die mit den beiden Ablassventilen 41 , 42 in Beziehung stehen und die Führung des Steuerschiebers 35 im Steuerzylinder 36 ermöglichen, angeordnet ist. Darüber hinaus kann der obere Abschnitt des Schieberstößels 39, speziell der erste Schieberstößelabschnitt 39a im Bereich der Rück stellfeder 32 mit einem geringeren Durchmesser versehen sein. Des Weiteren ist die bereits im Zusammenhang mit Fig. 4a beschriebene Längsbohrung 44 innerhalb des ersten Steuer schieberteils 35a ausgeführt. Diese Längsbohrung 44 erstreckt sich über zumindest einen Teil des ersten Steuerschieberteils 35a, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4b zumindest als Sacklochbohrung ausgehend von der vom Steuerkolben 37 abgewandten Seite des ersten Steuerschieberteils 35a in Richtung des Steuerkolbens 37. Fig. 4b zeigt die Längsbohrung als Durchgangsbohrung. Aufgrund dieser für diesen Schieberstößel 39 gezielt vorgenommenen Gewichts- bzw. Volumenreduktionen lässt sich die Masse des Schieberstößels 39 sehr deut lich reduzieren, sodass der Steuerschieber 35 des hydraulischen Steuerventils 34 auf ver schiedenste Anwendungsfälle hin justiert werden kann.

Die auf den Steuerschieber 35 wirkenden Beschleunigungskräfte sind von dem jeweiligen De sign der längenverstellbaren Pleuelstange 1 und der hydraulischen Steuereinrichtung 21 , aber auch von dem jeweiligen Kolbenmotor abhängig. Über die Beschleunigungskräfte können da her aufgrund der Gesamtmasse des Steuerschiebers 35 erhebliche Kräfte auf den Steuer schieber 35 und auf die Rückstellfeder 32 wirken, weshalb die Masse des Steuerschiebers 35 möglichst klein gehalten und auf den jeweiligen Einsatz ausgelegt werden sollte, um eine op timale Anpassung an den jeweiligen Kolbenmotor zu ermöglichen.

Diese Situation, sowie die Anpassbarkeit an verschiedene Anforderungen, wird durch die nachfolgend beschriebene Ausführung des Steuerschiebers 35 mit zwei Steuerschieberteilen 35a, 35b ermöglicht.

Fig. 6a zeigt eine perspektivische Darstellung eines Steuerschiebers 35 im zusammengebau ten Zustand. Der Steuerschieber 35 ist durchwegs rotationssymmetrisch ausgeführt. Zwischen dem Bereich mit den Schaltkonturen 54 und dem Steuerkolben 37 ist der Anschlagflansch 53 dargestellt. Auf der vom Steuerkolben 37 abgewandten Seite des Anschlagflanschs 53 befin det sich der Dichtabschnitt 58. Es ist erkennbar, dass der Durchmesser des Schieberstö ßels 39 auf der einen Seite des Anschlagflanschs 53 geringer ist als auf der anderen Seite, die dem Steuerkolben 37 zugewandt ist. Das hat insbesondere mit der Ausführung des Hoch druckabschnitts 36b des Steuerzylinders 36 zu tun.

Fig. 6b zeigt den zweiten Steuerschieberteil 35b mit den Schaltkonturen 54 und dem Dichtab schnitt 58. Fig. 6c zeigt den ersten Steuerschieberteil 35a mit dem Steuerkolben 37 und dem Anschlagflansch 53. Die beiden Teile 35a, 35b können aus verschiedenen Materialien gefertigt sein, was eine weitere Gewichtsoptimierung zulässt. Vorzugsweise ist dabei der erste Steuer schieberteil 35a aus einem leichteren Material gefertigt, das eine geringere Dichte hat als das Material des zweiten Steuerschieberteil 35b, bzw. überwiegend aus einem derartigen Material, wenn einer oder beide Teile 35a, 35b aus mehreren Materialien bestehen.

In Fig. 7 ist anhand einer Schnittansicht des Steuerschiebers 35 zu erkennen, dass die beiden Steuerschieberteile 35a, 35b ineinandergesteckt sind, wobei der zweite Steuerschieberteil 35b einen Verbindungsbereich 35b‘ aufweist, der in eine innerhalb des ersten Steuerschieberteils 35a ausgeführte Längsbohrung 44 eingeführt ist. Die Längsbohrung 44 erstreckt sich über zumindest einen Teil des ersten Steuerschieberteils 35a, ist im vorliegenden Ausführungsbei spiel aber als Durchgangsbohrung ausgeführt.

Die Verbindung der Steuerschieberteile 35a, 35b kann über eine kraftschlüssige Verbindung erfolgen, wenn beispielsweise das Innere der Längsbohrung 44 mit einem Innengewinde ver sehen ist und der Verbindungsbereich 35b‘ des zweiten Steuerschieberteils 35b ein Außenge winde aufweist. Es ist auch möglich, einen Presssitz vorzusehen oder ergänzend eine form schlüssige Verbindung - Kleben, Schweißen oder Löten - durchzuführen.

Fig. 8 zeigt nun eine Variante, bei der ein Steuerschieber 35 mit zwei ineinandergesteckten Steuerschieberteilen 35a, 35b vorgesehen ist und zusätzlich im Bereich des Steuerkolbens 37 eine Zusatzmasse 57 in einer Senkvertiefung 56 des Steuerkolbens 37 angeordnet ist. Die Zusatzmasse 57 ist dabei fest in die Senkvertiefung 56 eingepresst, um sie sicher mit dem Steuerschieber 35 zusammen in einem Steuerzylinder 36 bewegen zu können. Neben der Senkvertiefung 56 ist hier auch wieder die Bohrung 44 im oberen Abschnitt des Steuerschie bers 35 zu erkennen, die sich von der Senkvertiefung 56 in den Schieberstößel 39 über den Anschlagflansch 53 hinweg erstreckt. Hierdurch lässt sich ein besonders massenoptimierter Steuerschieber 35 zur optimalen Anpassung an die jeweilige längenverstellbare Pleuel stange 1 und den zugehörigen Kolbenmotor realisieren. Es können auch weitere unterschied liche Zusatzmassen 57 vorgesehen werden bzw. die in Fig. 5a bis 5f beschriebenen Ausfüh rungen einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Die Erfindung ermöglicht damit das Massenoptimieren eines Steuerschiebers 35 für längen verstellbare Pleuelstangen 1 , wobei entsprechend dem Gleichteilekonzept der gleiche Steu erschieber 35 aus Steuerkolben 37 und Schieberstößel 39 für verschiedene Anwendungen bzw. Motortypen eingesetzt werden kann.

Claims

Ansprüche

1. Längenverstellbare Pleuelstange (1) für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steu ereinrichtung (21) zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange (1), wobei die hydraulische Steuereinrichtung (21) ein hydraulisches Steuerventil (34) mit ei nem Steuerzylinder (36), einem Steuerschieber (35) und mindestens ein vom Steuerschie ber (35) betätigbares Ablassventil (41 , 42) aufweist, und wobei der Steuerschieber (35) einen in dem Steuerzylinder (36) verschiebbar geführten, mit einem hydraulischen Steuer druck beaufschlagbaren Steuerkolben (37) und einen Schieberstößel (39) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (35) zwei separat fertigbare und bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschiebers (35) fest zusammengefügte Steuerschieberteile (35a, 35b) aufweist.

2. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (35) und eine fest mit dem Steuerschieber (35) verbundene Zusatz masse (57) vorgesehen sind.

3. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (35) ein masseoptimierter Steuerschieber (35) ist, wobei die Masse des Steuerschiebers (35) reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Schieberstö ßels (39) und/oder aufgrund einer mit mindestens einer Einschnürung (55) versehene Schaltkontur (54) des Schieberstößels (39) und/oder aufgrund der Masse des Schieber stößels, die maximal dem 0,93-fachen, bevorzugt maximal dem 0,85-fachen des Hüllvolu mens einer Schaltkontur (54) des Schieberstößels (39) multipliziert mit der Dichte von Stahl (7,85 g/mm³) entspricht.

4. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (35) ein masseoptimierter Steuerschieber (35) ist, wo bei die Masse des Steuerschiebers (35) reduziert ist aufgrund der Materialwahl des Steu erkolbens (37) und/oder aufgrund einer im Steuerkolben (37) vorgesehenen Sacklochboh rung (44), die sich bevorzugt bis in den Schieberstößel (39) erstreckt.

5. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (57) mittels eines Presssitzes, einer Schraubverbindung oder mittels einer Sicherungseinrichtung an dem Steuerschieber (35) befestigt ist.

6. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (37) bevorzugt stirnseitig an dem Schieberstößel (39) angeordnet ist und zumindest eine dem hydraulischen Steuerdruck aussetzbare Steuer druckfläche (46) aufweist, die einen Steuerdruckraum (38) im Steuerzylinder (36) begrenzt.

7. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberstößel (39) sich von dem stirnseitig angeordneten Steuerkolben (37) in Rich tung der Steuerschieberachse (As) durch den Steuerzylinder (36) erstreckt, wobei vorzugs weise der Schieberstößel (39) rotationssymmetrisch zur Steuerschieberachse (As) ausge bildet ist.

8. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberstößel (39) eine Schaltkontur (54) aufweist, um das mindes tens eine Ablassventil (41 ,42) zu betätigen.

9. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (35) geneigt zur Längsachse (A) der Pleuelstange (1) und/oder geneigt zur Normalen der Längsachse (A) der Pleuelstange (1) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Steuerschieberachse (As) in einem Winkel zwischen 15° und 75° angeordnet ist.

10. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Schaltkontur (54) des Schieberstößels (39) und dem stirn seitig angeordneten Steuerkolben (37) ein Anschlagflansch (53) vorgesehen ist, wobei vor zugsweise zwischen dem Anschlagflansch (53) und dem Steuerkolben (37) eine einschnü rende Ringnut vorgesehen ist.

11. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steuereinrichtung (21) eine Rückstellfeder (32) auf weist, um den Steuerschieber (35) in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung rückzustellen, wobei vorzugsweise die Rückstellfeder (32) um den Steuerschieber (35) herum angeordnet ist.

12. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (1) zwei Pleuelteile (2,3) aufweist, wobei das erste Pleuelteil (3) ein erstes Pleuelauge (7) zur Aufnahme eines Kolbenbolzens und das zweite Pleuelteil (2) ein zweites Pleuelauge (4) zur Aufnahme eines Kurbelwellenzapfens auf weist, und wobei das erste Pleuelteil (3) gegenüber dem zweiten Pleuelteil (2) in Längs richtung (A) der Pleuelstange (1) bewegbar ist, bevorzugt teleskopierbar, um den Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen zu verstellen.

13. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mit der hydraulischen Steuereinrichtung (21) hydraulisch verbundene Zy- linder-Kolben-Einheit (10) vorgesehen ist, um das erste Pleuelteil (3) relativ zum zweiten Pleuelteil (2) zu bewegen, wobei vorzugsweise das erste Pleuelteil (3) mit einem Verstell kolben (9) der Zylinder-Kolben-Einheit (10) verbunden ist und das zweite Pleuelteil (2) eine Zylinderbohrung (12) der Zylinder-Kolben-Einheit (10) aufweist.

14. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Steuerschieberteil (35a) den Steuerkolben (37) und einen ersten Schieberstö ßelabschnitt (39a) umfasst und ein zweiter Steuerschieberteil (35b) einen zweiten Schie berstößelabschnitt (39b) umfasst, wobei vorzugsweise die Steuerschieberteile (35a, 35b) über eine kraftschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung miteinander verbun den sind.

15. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschieberteile (35a, 35b) aus verschiedenen Materialien gefertigt sind, wo bei vorzugsweise der erste Steuerschieberteil (35a) zumindest überwiegend aus einem Material besteht, das eine geringere Dichte hat als das Material, aus dem der zweite Steu erschieberteil (35b) zumindest überwiegend besteht.

16. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (37) an einem Ende des ersten Steuerschieberteils (35a) an geordnet ist und am gegenüberliegenden Ende des ersten Steuerschieberteils (35a), vor zugsweise am Ende des erste Schieberstößelabschnitts (39a), ein Anschlagflansch (53) angeordnet ist.

17. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des ersten Steuerschieberteils (35a) eine parallel zur Steu erschieberachse (As) verlaufende Längsbohrung (44) ausgeführt ist, die sich zumindest über einen Teil, vorzugsweise über die ganze Länge des ersten Steuerschieberteils (35a) erstreckt.

18. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (44) vom dem Steuerkolben (37) gegenüberliegenden Ende des ersten Steuerschieberteils (35a) in Richtung des Steuerkolbens (37) verlaufend ausgeführt ist, entweder als Sacklochbohrung oder als Durchgangsbohrung, wobei vorzugsweise der zweite Steuerschieberteil (35b) einen Verbindungsbereich (35b‘) aufweist, der zum Fügen der Steuerschieberteile (35a, 35b) in die Längsbohrung (44) einführbar ist.

19. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steuerschieberteil (35b) zumindest eine Schaltkontur (54) aufweist, mit der das mindestens eine Ablassventil (41 , 42) betätigbar ist, wobei vorzugs weise die Schaltkontur (54) rotationssymmetrisch zur Steuerschieberachse (As) ausgebil det ist.

20. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzylinder (36) einen Niederdruckabschnitt (36a) mit einem ersten Durchmesser (D1) und einen Hochdruckabschnitt (36b) mit einem zweiten Durch messer (D2) aufweist, wobei vorzugsweise der zweite Steuerschieberteil (35b) an seinem dem ersten Steuerschieberteil (35a) zugewandten Ende einen Dichtabschnitt (58) auf weist, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Steuerschiebers (35) teilweise in den Niederdruckabschnitt (36a) eindringt aber den Hochdruckabschnitt (36b) zu keinem Zeitpunkt der Verwendung vollständig verlässt.

21. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schieberstößelabschnitt (39a) und/oder der zweite Schie berstößelabschnitt (39b) als masseoptimierter Schieberstößelabschnitt ausgeführt ist, wo bei die Masse des Schieberstößelabschnitts (39a, 39b) reduziert ist aufgrund der Materi alwahl des Schieberstößelabschnitts (39a, 39b) oder aufgrund einer mit mindestens einer Einschnürung (55) versehenen Kontur (54) des zweiten Schieberstößelabschnitts (39b) dessen Masse maximal dem 0,93-fachen, bevorzugt maximal dem 0,85-fachen des Hüll volumens der Kontur (54) des zweiten Schieberstößelabschnitts (39b) multipliziert mit der Dichte von Stahl (7,85 g/mm³) entspricht.

22. Längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuerventil (34) eine Rückstellfeder (32) aufweist, um den Steuerschieber (35) in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung rückzustellen, wobei die Rückstellfeder (32) zumindest um den ersten Schieberstößelabschnitt (39a) herum angeordnet ist und sich an dem Steuerkolben (37) abstützt.

23. Steuerschieber (35) für eine längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprü che 1 bis 13, mit einem Steuerkolben (37), der in einem Steuerzylinder (36) verschiebbar und mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbar ist, sowie mit einem Schieber stößel (39), wobei eine Zusatzmasse (57) fest mit dem Steuerschieber (35) verbindbar ist.

24. Gebauter Steuerschieber (35) für eine längenverstellbare Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, mit einem ersten Steuerschieberteil (35a) mit einem Steuerkolben (37), der in einem Steuerzylinder (36) verschiebbar und mit einem hydraulischen Steuer druck beaufschlagbar ist, und einem ersten Schieberstößelabschnitt (39a) eines Schieber stößels (39), sowie mit einem separat hergestellten zweiten Steuerschieberteil (35b) mit einem zweiten Schieberstößelabschnitt (39b) eines Schieberstößels (39).

25. Kolbenmotor mit mindestens einem Motor-Zylinder, einem sich in dem Motor-Zylinder be wegenden Hubkolben und mindestens einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in dem Motor-Zylinder, sowie mit zumindest einer mit dem Hubkolben verbundenen längenver stellbaren Pleuelstange (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22.