AT522161B1 - Kit for making VCR connecting rods - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis. Der Bausatz umfasst ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolbenaufnahmebohrung (15) aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolbenstange (9) mit in die Kolbenaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) sowie einer oberen (19) oder einer unteren Kolbenanschlagfläche (20) aufweist. Ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge (LMIN, LMAX) des VCR-Pleuels (1) des Bausatzes sind mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen, die unterschiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen (19) oder die unterschiedlich positionierte untere Kolbenanschlagflächen (20) aufweisen. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Variantenzahl erhöhen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlich kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen sowie auf ein VCR-Pleuel (1), das durch dieses Verfahren oder durch die Verwendung des Bausatzes hergestellt ist.The present invention relates to a kit for the production of VCR connecting rods (1) with different compression ratios. The kit comprises a first module, which has at least one connecting rod housing (16) with a piston receiving bore (15), and a second module, which has at least one piston rod (9) with adjusting piston (10) to be inserted into the piston receiving bore (15) and an upper one (19 ) or a lower piston stop surface (20). Based on a predetermined characteristic length (LMIN, LMAX) of the VCR connecting rod (1) of the kit, at least two variants of the second module are provided, which have differently positioned upper piston stop surfaces (19) or differently positioned lower piston stop surfaces (20). This makes it easy to increase the number of variants. The invention also relates to a method for producing VCR connecting rods (1) with different short and / or long effective connecting rod lengths and to a VCR connecting rod (1) which is produced by this method or by using the kit.

Description

Beschreibungdescription

BAUSATZ FÜR DIE HERSTELLUNG VON VCR-PLEUEL KIT FOR THE MANUFACTURE OF VCR CONNECTING RODS

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis. The present invention relates to a kit for the production of VCR connecting rods with different compression ratios.

[0002] Bei Verbrennungshubkolbenmotoren gibt es Entwicklungstendenzen, das Verdichtungsverhältnis während des Betriebs zu ändern. Das wird mit dem Begriff „variable compression ratio“ (VCR) bezeichnet. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise die Kurbelwellenlagerung anzuheben oder abzusenken, oder aber auch die Pleuellängen verstellbar zu gestalten. Derartige längenverstellbare Pleuelstangen werden im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als VCR-Pleuel bezeichnet. Die Längenverstellung kann z.B. dadurch geschehen, dass die Lagerung des Pleuelauges über einen Exzenter verstellbar ausgeführt wird, oder dadurch, dass das Pleuel aus zwei teleskopierbaren Pleuelabschnitten besteht. Einige Varianten bedienen sich eines oder mehrerer Zylinder, in denen bzw. in dem sich jeweils ein Verstellkolben bewegt. Bei der Verwendung von zwei teleskopierbaren Pleuelabschnitten weist der eine Abschnitt einen Zylinder auf, in dem der andere Pleuelabschnitt mit einem Kolben eintaucht. Pleuelauge und Kolben sind bei dieser Ausführung über eine Kolbenstange miteinander verbunden, die durch einen Deckel, mit dem der Zylinder des anderen Pleuelabschnitts abgedichtet ist, hindurchgeführt werden muss. Eine solche Ausführung zeigt beispielsweise die WO 2015/055582 A1. Dort ist der Kolben mit Hilfe einer Zylinderschraube an das untere Ende des oberen Pleuelabschnitts angeschraubt. Diese Konstruktion erlaubt es, Deckel und andere Bauteile auf die Kolbenstange aufzuschieben, und erst dann den Kolben anzubringen. Alternativ kann der Kolben einteilig mit der Kolbenstange ausgebildet sein. Allerdings müssen dann andere Maßnahmen getroffen werden, um den Deckel und andere Bauteile weiterhin auf die Kolbenstange aufschiebbar zu gestalten. Eine Möglichkeit besteht darin, das Pleuelauge mit der Kolbenstange zu verschrauben. In internal combustion reciprocating piston engines, there are trends to change the compression ratio during operation. This is known as the “variable compression ratio” (VCR). There are various options for this, such as raising or lowering the crankshaft bearings, or making the connecting rod lengths adjustable. Such length-adjustable connecting rods are referred to as VCR connecting rods in the context of the present disclosure. The length adjustment can e.g. done in that the mounting of the connecting rod eye is made adjustable via an eccentric, or in that the connecting rod consists of two telescopic connecting rod sections. Some variants use one or more cylinders in which or in which an adjusting piston moves. When using two telescopic connecting rod sections, one section has a cylinder in which the other connecting rod section with a piston is immersed. In this embodiment, the connecting rod eye and piston are connected to one another via a piston rod which has to be passed through a cover with which the cylinder of the other connecting rod section is sealed. Such an embodiment is shown, for example, in WO 2015/055582 A1. There the piston is screwed to the lower end of the upper connecting rod section with the aid of a cylinder screw. This construction makes it possible to slide covers and other components onto the piston rod and only then attach the piston. Alternatively, the piston can be formed in one piece with the piston rod. However, other measures must then be taken in order to make the cover and other components so that they can still be pushed onto the piston rod. One possibility is to screw the connecting rod eye to the piston rod.

[0003] AT 15890 U1 zeigt eine vergleichbare Lösung, bei der die längenverstellbare Pleuelstange einen modularen Aufbau aufweist. AT 15890 U1 shows a comparable solution in which the length-adjustable connecting rod has a modular structure.

[0004] Aufgrund der üblicherweise im Motorenbau zu erreichenden Stückzahlen, werden in aller Regel anwendungsspezifische Varianten entwickelt, die den unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. Speziell bei der Markteinführung einer neuen Technologie ist zu erwarten, dass die Markteinführung zunächst mit geringen Stückzahlen je Anwendungsvariante erfolgen muss. Wird dem durch Entwicklung jeweils komplette anwendungsspezifischer Varianten begegnet, so führt das zu einem negativen Skaleneffekt und damit hohen Produktkosten. Es wird daher nach einer Lösung gesucht, die Produktkosten in wirtschaftlich vertretbaren Grenzen zu halten, insbesondere bei Varianten, die sich maßgeblich durch die Bereitstellung eines unterschiedlichen Verdichtungsverhältnisses auszeichnen und gleiche oder ähnliche Schnittstellenvoraussetzungen aufweisen. [0004] Due to the number of pieces usually to be achieved in engine construction, application-specific variants are usually developed that meet the different requirements. Particularly when a new technology is launched on the market, it is to be expected that the market launch will initially have to take place in small numbers for each application variant. If this is countered by developing complete, application-specific variants, this leads to a negative economies of scale and thus high product costs. A solution is therefore being sought to keep the product costs within economically justifiable limits, in particular in the case of variants that are significantly characterized by the provision of a different compression ratio and have the same or similar interface requirements.

[0005] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis zur Verfügung zu stellen, durch den die Produktkosten der einzelnen VCR-Pleuel in vertretbaren wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden können. Against this background, the object of the invention is to provide a kit for the production of VCR connecting rods with different compression ratios, through which the product costs of the individual VCR connecting rods can be kept within reasonable economic limits.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bausatz ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse mit Kolbenaufnahmebohrung aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolbenstange mit in die Kolbenaufnahmebohrung (bzw. den Zylinder) einzuführenden Verstellkolben sowie eine obere oder eine untere Kolbenanschlagfläche aufweist, umfasst, wobei ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge der VCR-Pleuel des Bausatzes mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen sind, die unterschiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen oder die unterschiedlich positionierte untere Kolbenanschlagflächen aufweisen. Die VCR-Pleuel, die mittels dieses Bausatzes hergestellt werden können, weisen demnach eine gemeinsame vorgegebene charakteristische Länge auf. In Frage kommt z.B. die wirksame Länge (z.B. der Abstand der Pleuelaugenmittelpunkte) in einem vorge-This object is achieved in that the kit has a first module, which has at least one connecting rod housing with a piston receiving bore, and a second module, which has at least one piston rod with in the piston receiving bore (or the cylinder) to be introduced adjusting piston and an upper or having a lower piston stop surface, with at least two variants of the second module being provided based on a predetermined characteristic length of the VCR connecting rods of the kit, which have differently positioned upper piston stop surfaces or differently positioned lower piston stop surfaces. The VCR connecting rods that can be manufactured using this kit therefore have a common, predetermined characteristic length. For example, the effective length (e.g. the distance between the connecting rod eye centers) in a given

gebenen Betriebszustand. Die herzustellenden VCR-Pleuel unterscheiden sich demnach dadurch, dass sie unterschiedliche Verstellungen der Wirklängen bereitstellen. Bei einer rein teleskopierenden Variante ergeben sich somit zwei unterschiedliche Teleskopierlängen. Bei einer Exzentervariante wird der Exzenter um jeweils einen anderen Betrag von den Verstellkolben bewegt. Deshalb erfolgt vorrangig eine Veränderung auch nur beim zweiten Modul, während das erste Modul unangetastet bleiben kann. Die Kolbenanschlagflächen können am Verstellkolben selbst (insbesondere die untere Kolbenanschlagfläche) oder an einem anderen Element des zweiten Moduls vorhanden sein (insbesondere bei der oberen Anschlagfläche). Bei dem anderen Element kann es sich z.B. um die Verschlusseinheit zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (bzw. des Zylinders) handeln. Die Erzeugung unterschiedlich positionierter Kolbenanschlagflächen kann durch entsprechende Bearbeitung des zweiten Moduls oder Hinzufügung eines zusätzlichen Elements erfolgen. Bei der Veränderung der unteren Kolbenanschlagfläche ist es prinzipiell auch möglich, ein zusätzliches Element des zweiten Moduls zunächst in einem separaten Vorgang in die Kolbenaufnahmebohrung (bzw. Zylinder) des ersten Moduls einzusetzen. Ein solcher Bausatz eröffnet auch die Möglichkeit, eine Basisvariante des VCR-Pleuels bereitzustellen, die bereits einen Großteil der anwendungsspezifischen Anforderung abdeckt und derart modular aufgebaut ist, dass weitere anwendungsspezifische Varianten, insbesondere hinsichtlich des erreichbaren Verdichtungsverhältnisses, durch einfache Anpassungen am zweiten Modul erzeugt werden können. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass selbst, wenn mehrere unterschiedliche Gesamtsystemvarianten in geringer Stückzahl gefordert werden, durch den Gleichteil- und Ahnlichkeitsansatz noch ein positiver Skaleneffekt erzielt werden kann. Hervorzuheben ist, dass die einzelnen Module grundsätzlich für die Verwendung in einer bestimmten Anforderungsklasse ausgelegt werden. So können auf dieser Basis kundenspezifische Anforderungen innerhalb einer Anforderungsklasse über reine Bearbeitungs- bzw. Ausstattungsvarianten des zweiten Moduls realisiert werden. Dieser Ansatz ist speziell vorteilhaft, um die Technologie mit zunächst überschaubaren Stückzahlen bei verschiedenen Motoren zu etablieren. given operating condition. The VCR connecting rods to be produced therefore differ in that they provide different adjustments of the effective lengths. In the case of a purely telescopic variant, there are thus two different telescopic lengths. In one eccentric variant, the eccentric is moved by the adjusting piston by a different amount. Therefore, a change is primarily made only to the second module, while the first module can remain untouched. The piston stop surfaces can be present on the adjusting piston itself (in particular the lower piston stop surface) or on another element of the second module (in particular on the upper stop surface). The other element can e.g. be the closing unit for closing the piston receiving bore (or the cylinder). The creation of differently positioned piston stop surfaces can be done by appropriate processing of the second module or by adding an additional element. When changing the lower piston stop surface, it is in principle also possible to initially insert an additional element of the second module into the piston receiving bore (or cylinder) of the first module in a separate process. Such a kit also opens up the possibility of providing a basic variant of the VCR connecting rod that already covers a large part of the application-specific requirements and is modular in such a way that further application-specific variants, in particular with regard to the achievable compression ratio, can be generated by simple adjustments to the second module . This opens up the possibility that even if several different overall system variants are required in small numbers, a positive economies of scale can still be achieved through the common part and similarity approach. It should be emphasized that the individual modules are basically designed for use in a specific requirement class. On this basis, customer-specific requirements within a requirement class can be implemented using pure processing or equipment variants of the second module. This approach is particularly advantageous in order to establish the technology with initially manageable quantities for various engines.

[0007] Gemäß einer bevorzugten Variante kann eine Gruppe von mindestens zwei verschiedenen Ausführungsformen oder von mindestens zwei verschiedenen Abwandlungen des ersten Moduls mindestens zwei identisch ausgestaltete erste Module enthalten, wobei die mindestens zwei identisch ausgestalteten ersten Module mit unterschiedlichen Varianten des zweiten Moduls zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis kombinierbar sind. Im gesamten Bausatz können natürlich unterschiedliche erste Module enthalten sein; aber mindestens zwei sollen, wie vorgegeben, identisch ausgestaltet sein. Verschiedene Ausführungsformen einer Gruppe unterscheiden sich in mehreren Punkten bzw. Schnittstellen voneinander, während verschiedene Abwandlungen einer Gruppe lediglich Module betrifft, die sich jeweils nur in einem Punkt bzw. einer Schnittstelle (z.B. Pleuelaugendurchmesser etc.) voneinander unterscheiden. Diese Vorgabe erhöht dann noch einmal die Anzahl der Gleichteile innerhalb des Bausatzes und wirkt daher kostensenkend. According to a preferred variant, a group of at least two different embodiments or of at least two different modifications of the first module contain at least two identically designed first modules, the at least two identically designed first modules with different variants of the second module for producing VCR -Connecting rods with different compression ratios can be combined. Different first modules can of course be included in the entire kit; but at least two should, as specified, be designed identically. Different embodiments of a group differ from one another in several points or interfaces, while different modifications of a group only concern modules that only differ from one another in one point or one interface (e.g. connecting rod eye diameter, etc.). This specification then increases the number of identical parts within the kit and therefore reduces costs.

[0008] Bevorzugt kann das zweite Modul eine relativ zur Kolbenstange verschiebbar angeordnete Verschlusseinheit umfassen, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dass die obere Kolbenanschlagfläche Bestandteil der Verschlusseinheit ist. Prinzipiell wäre es auch möglich, den Verstellkolben zu verlängern oder zu verkürzen. Aus Festigkeitsgründen ist es jedoch von Vorteil, wenn am Verstellkolben so wenig Anpassungsmaßnahmen wie nötig durchgeführt werden. Deshalb übernimmt diese Variation die Verschlusseinheit, die in ihrer kürzesten Bauform bereits eine ausreichende Festigkeit aufweist. [0008] The second module can preferably comprise a locking unit which is arranged displaceably relative to the piston rod and which can be connected to the first module for closing the piston receiving bore, and in that the upper piston stop surface is part of the locking unit. In principle, it would also be possible to lengthen or shorten the adjusting piston. For reasons of strength, however, it is advantageous if as few adaptation measures as necessary are carried out on the adjusting piston. Therefore, this variation is taken over by the locking unit, which in its shortest design already has sufficient strength.

[0009] Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die untere Kolbenanschlagfläche vom Kolbenboden selbst oder einem mit dem Kolbenboden verbundenen Anschlagring gebildet ist. Der Anschlagring ist als Bestandteil des Verstellkolbens anzusehen. Bevorzugt soll lediglich bei der Veränderung der unteren Kolbenanschlagfläche Einfluss auf die Kolbenlänge genommen werden. Wird jedoch anstelle der Verkürzung bzw. der Verlängerung der Kolbenlänge ein Anschlagring verwendet, kann ein Bearbeitungsschritt am Verstellkolben selbst entfallen. Die Veränderung der Position der Anschlagfläche an der nach unten weisenden Seite des Verstellkolbens ist darüber hinaus technisch sehr einfach zu realisieren und führt zu einem entsprechenden früheren oder But there is also the possibility that the lower piston stop surface is formed by the piston head itself or a stop ring connected to the piston head. The stop ring is to be regarded as part of the adjusting piston. Preferably, the piston length should only be influenced when the lower piston stop surface is changed. However, if a stop ring is used instead of shortening or lengthening the piston length, a machining step on the adjusting piston itself can be omitted. The change in the position of the stop surface on the downward-facing side of the adjusting piston is also technically very easy to implement and leads to a corresponding earlier or

späteren Anschlagen am Grund der Kolbenaufnahmebohrung. later impact on the bottom of the piston mounting hole.

[0010] Die kundenspezifischen Anforderungen können vielfältig sein. Deshalb ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die charakteristische Länge der VCR-Pleuels die minimale wirksame Pleuellänge ist. Unter wirksamer Pleuellänge wird eine Größe bezeichnet, die sich auf das Verdichtungsverhältnis auswirkt. Im vorliegenden Fall ist die untere Kolbenanschlagfläche immer an der gleichen Position vorhanden, während die obere Kolbenanschlagfläche variiert wird. Bei ansonsten baugleichen Verbrennungsmotoren und Einsatzbedingungen ist demnach das minimal zu erreichende Verdichtungsverhältnis bei der Verwendung der VCR- Pleuel dieses Bausatzes immer gleich. [0010] The customer-specific requirements can be diverse. Therefore, according to one embodiment it is provided that the characteristic length of the VCR connecting rod is the minimum effective connecting rod length. The effective connecting rod length describes a value that affects the compression ratio. In the present case, the lower piston stop surface is always present in the same position, while the upper piston stop surface is varied. With otherwise identical internal combustion engines and operating conditions, the minimum compression ratio to be achieved when using the VCR connecting rods of this kit is therefore always the same.

[0011] Es besteht aber auch gemäß einer Ausführungsform die Möglichkeit, dass die charakteristische Länge der VCR-Pleuel die maximale wirksame Pleuellänge ist. Die Position der oberen Kolbenanschlagfläche ist hier bei allen zweiten Modulen gleich, während die Position der unteren Kolbenanschlagfläche verändert wird. Bei dieser Ausführungsform ist beim Einsatz von ansonsten baugleichen Motoren und gleichen Einsatzbedingungen das maximal zu erreichende Verdichtungsverhältnis der entsprechenden VCR-Pleuel gleich, während das minimal zu erreichende Verdichtungsverhältnis durch Veränderung der Position der unteren Kolbenanschlagfläche variiert. According to one embodiment, however, there is also the possibility that the characteristic length of the VCR connecting rod is the maximum effective connecting rod length. The position of the upper piston stop surface is the same for all second modules, while the position of the lower piston stop surface is changed. In this embodiment, when using otherwise structurally identical engines and the same operating conditions, the maximum compression ratio of the corresponding VCR connecting rods is the same, while the minimum compression ratio that can be achieved varies by changing the position of the lower piston stop surface.

[0012] Um die anwendungsspezifischen Varianten zu erhöhen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, dass sowohl eine Variante des zweiten Moduls mit maximaler wirksamer Pleuellänge als charakteristische Länge als auch eine Variante des zweiten Moduls mit minimaler wirksamer Pleuellänge als charakteristische Länge enthalten sind. Hierdurch lassen sich bereits mindestens vier unterschiedliche anwendungsspezifische Varianten erzeugen. To increase the application-specific variants, it can be provided according to a further embodiment that both a variant of the second module with maximum effective connecting rod length as a characteristic length and a variant of the second module with minimum effective connecting rod length are included as the characteristic length. This means that at least four different application-specific variants can be created.

[0013] Neben der Veränderung des Verdichtungsverhältnisses können auch andere anwendungsspezifische Anforderungen bestehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann daher vorgesehen sein, dass das zweite Modul ein mit der Kolbenstange verbundenes erstes Pleuelauge mit einer Kolbenbolzenöffnung umfasst und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlichen Kolbenbolzenöffnungen enthalten sind. Auch durch diese Abwandlungen wird die Anwendungsvielfalt durch eine Anbindung an unterschiedliche Kolbenbolzendurchmesser erhöht. In addition to changing the compression ratio, there may also be other application-specific requirements. According to an advantageous embodiment, it can therefore be provided that the second module comprises a first connecting rod eye connected to the piston rod with a piston pin opening and at least two modifications, preferably a variant, of the second module with different piston pin openings are included. These modifications also increase the range of applications by connecting them to different piston pin diameters.

[0014] Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der anwendungsspezifische Varianten besteht gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch, dass das Pleuelgehäuse des ersten Moduls mit einer Lagerschale verbunden ist und gemeinsam mit der Lagerschale ein zweites Pleuelauge mit einem OÖffnungsdurchmesser ausformt und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des ersten Moduls mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern des zweiten Pleuelauges enthalten sind. Hierdurch können unterschiedliche Anbindungen an die Kurbelwelle erfolgen, wodurch wiederum die Anwendungsvielfalt erhöht wird. Another measure to increase the application-specific variants consists, according to an advantageous development, in that the connecting rod housing of the first module is connected to a bearing shell and, together with the bearing shell, forms a second connecting rod eye with an opening diameter and at least two modifications, preferably one variant, of the first module with different opening diameters of the second connecting rod eye are included. This allows different connections to the crankshaft, which in turn increases the variety of applications.

[0015] Neben der Variation des Verdichtungsverhältnisses besteht auch die Möglichkeit, dass die VCR-Pleuel grundsätzlich einen anderen Abstand zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben zu überbrücken haben. Deshalb ist gemäß einer weiteren Variante vorgesehen, dass mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt eine Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlicher Länge zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlicher Gesamtlänge enthalten sind. Auch durch diese Abwandlungen wird die Anwendungsvielfalt erhöht. In addition to the variation of the compression ratio, there is also the possibility that the VCR connecting rods basically have to bridge a different distance between the crankshaft and the piston. Therefore, according to a further variant, it is provided that at least two modifications, preferably one variant, of the second module with different lengths for the production of VCR connecting rods with different overall lengths are included. These modifications also increase the variety of applications.

[0016] Eine Kombination der zuvor beschriebenen Ansätze (Varianten und Abwandlungen) untereinander führt zu einer Vielzahl von kundenspezifischen Anwendungsmöglichkeiten, ohne allzu große Anderungen an den einzelnen Modulen vorzunehmen. A combination of the approaches described above (variants and modifications) with one another leads to a large number of customer-specific application options without making too large changes to the individual modules.

[0017] Die Verstellung eines VCR-Pleuels kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Verstellung jedoch mittels hydraulischer Verriegelung bzw. Ansteuerung und aufgrund auftretender Massekräfte. Deshalb ist es gemäß einer Weiterentwicklung von Vorteil, wenn ein drittes Modul vorgesehen ist, wobei der Bausatz mindestens zwei identisch ausgestaltete dritte Module enthält und das dritte Modul Elemente zum hydraulischen Ansteuern des Verstellkolbens des zweiten Moduls umfasst. Günstigerweise kann vorgesehen sein, dass der Bausatz nur eine [0017] A VCR connecting rod can be adjusted in various ways. However, the adjustment is preferably carried out by means of hydraulic locking or control and due to inertia forces. Therefore, according to a further development, it is advantageous if a third module is provided, the kit containing at least two identically configured third modules and the third module comprising elements for hydraulically actuating the adjusting piston of the second module. It can advantageously be provided that the kit has only one

einzige Ausführungsform des dritten Moduls enthält, die identisch in allen Varianten und Abwandlungen verwendbar ist. Contains only embodiment of the third module, which can be used identically in all variants and modifications.

[0018] Bevorzugt kann das erste Modul Schnittstellen zum Verbinden der Elemente des dritten Moduls mit dem ersten Modul aufweisen. Das dritte Modul kommt demnach nur mit dem ersten Modul in Kontakt und entfaltet seine Funktion unabhängig von der Ausgestaltung des zweiten Moduls. The first module can preferably have interfaces for connecting the elements of the third module to the first module. The third module therefore only comes into contact with the first module and develops its function independently of the design of the second module.

[0019] Bevorzugt kann das zweite Modul Kolbendichtungen und Dichtungen der Verschlusseinheit umfassen. Diese Kolbendichtungen und Dichtungen sind günstigerweise im Bausatz vormontiert und haben einen entscheidenden Einfluss auf die Funktion des VCR-Pleuels, da sie in aller Regel hohen Drücken standhalten müssen. Die Veränderung der Position der oberen oder unteren Kolbenanschlagfläche hat in aller Regel bei den mittels des Bausatzes erzeugbaren Ausführungsformen des VCR-Pleuels keinen Einfluss auf die Ausgestaltung der Kolbendichtungen und Dichtungen, die als Gleichteile bei allen Ausführungsformen verwendbar sind. Auch hier kommen deshalb wieder Gleichteile in großem Umfang zum Einsatz, was in der Folge zur Kostenreduktion führt. The second module can preferably comprise piston seals and seals of the closure unit. These piston seals and seals are conveniently preassembled in the kit and have a decisive influence on the function of the VCR connecting rod, as they usually have to withstand high pressures. The change in the position of the upper or lower piston stop surface generally has no influence on the design of the piston seals and seals, which can be used as identical parts in all embodiments, in the embodiments of the VCR connecting rod that can be generated using the kit. Here, too, the same parts are used on a large scale, which leads to cost reductions.

[0020] Günstigerweise kann die Lagerschale mittels Pleuelschrauben am restlichen Pleuelgehäuse befestigt sein, wobei die Schnittstellen zum Verbinden des dritten Moduls in dem restlichen Pleuelgehäuse angeordnet sind. Auch hierdurch wird eine Vereinfachung geschaffen, weil die Anbindung der Lagerschale unabhängig von der Schnittstelle des dritten Moduls ist, so dass auch hier wieder möglichst viele Gleichteile eingesetzt werden können. Conveniently, the bearing shell can be fastened to the rest of the connecting rod housing by means of connecting rod screws, the interfaces for connecting the third module being arranged in the remaining connecting rod housing. This also creates a simplification because the connection of the bearing shell is independent of the interface of the third module, so that as many identical parts as possible can be used here again.

[0021] Bei einer reinen teleskopierbaren Version ist vorteilhafterweise gemäß einer Ausführungsform des Bausatzes vorgesehen, dass die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung des ersten Moduls koaxial zur Längsachse des zusammengebauten VCR-Pleuels verläuft und die Längsachse der Kolbenstange des Verstellkolbens des zweiten Moduls ebenfalls koaxial zur Längsachse des zusammengebauten VCR-Pleuels verläuft. Hierdurch lässt sich ein sehr stabiler Teleskopmechanismus erreichen. In a pure telescopic version it is advantageously provided according to one embodiment of the kit that the longitudinal axis of the piston receiving bore of the first module is coaxial with the longitudinal axis of the assembled VCR connecting rod and the longitudinal axis of the piston rod of the adjusting piston of the second module is also coaxial with the longitudinal axis of the assembled VCR connecting rod runs. This allows a very stable telescopic mechanism to be achieved.

[0022] Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen mit folgenden Schritten: Furthermore, the invention relates to a method for producing VCR connecting rods with different short and / or long effective connecting rod lengths with the following steps:

[0023] Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse mit Kolbenaufnahmebohrung aufweist, [0023] Provision of a first module which has at least one connecting rod housing with a piston receiving bore,

[0024] Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange mit in die Kolbenaufnahmebohrung einzuführenden Verstellkolben aufweist, und Provision of a second module which has at least one piston rod with adjusting pistons to be inserted into the piston receiving bore, and

[0025] Zusammenstellen eines VCR-Pleuels mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls, sowie [0026] Ausführen zumindest eines der folgenden Schritte: [0025] Assembling a VCR connecting rod by joining the first and second module, and [0026] performing at least one of the following steps:

[0027] Anordnen eines Anschlagrings am Verstellkolben zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, Arranging a stop ring on the adjusting piston for setting a predetermined short or long effective connecting rod length as part of the provision step of the second module,

[0028] oder [0028] or

[0029] Anordnen eines Anschlagrings in der Kolbenaufnahmebohrung zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, Arranging a stop ring in the piston receiving bore for setting a predetermined short effective connecting rod length as part of the preparation step of the first module,

[0030] oder [0030] or

[0031] Anordnen eines Anschlagrings zwischen einer Verschlusseinheit des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Verstellkolben zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, Arranging a stop ring between a locking unit of the second module, which can be connected to the first module to close the piston receiving bore, and the adjusting piston for setting a predetermined long effective connecting rod length as part of the provision step of the second module,

[0032] oder [0032] or

[0033] Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, Changing a position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston for setting a predetermined short or long effective connecting rod length as part of the provision step of the second module,

[0034] oder [0034] or

[0035] Verändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung im Pleuelgehäuse zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, Changing a depth of the piston receiving bore in the connecting rod housing to set a predetermined short effective connecting rod length as part of the preparation step of the first module,

[0036] oder [0036] or

[0037] Auswählen eines zweiten Moduls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, Selecting a second module from a group of second modules, which differ in terms of the short or long effective connecting rod length that can be achieved in combination with the first module, for setting a predetermined short or long effective connecting rod length as part of the provision step of the second module,

[0038] oder [0038] or

[0039] Auswählen eines ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuellänge unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls. Selecting a first module from a group of first modules, which differ in terms of the short effective connecting rod length that can be achieved in combination with the second module, for setting a predetermined short effective connecting rod length as part of the provision step of the first module.

[0040] Die Einstellung der kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellänge erfolgt in Abhängigkeit der Vorgaben mittels einfacher Modifikation bestehender Module. Zur Anwendung kommen können Anschlagringe (auch unterschiedlicher Dicke), die an verschiedenen Positionen des zweiten oder ersten Moduls zur entsprechenden Einstellung verwendet werden. Die Veränderung der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche oder die Veränderung einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung können auch durch andere Maßnahmen erfolgen. Von Vorteil ist es auch, wenn gleich eine Gruppe von ersten oder zweiten Modulen bereitgestellt werden, die bereits entsprechend angepasste erste und zweite Module zum Erzielen unterschiedlich kurzer oder langer wirksamer Pleuellängen enthalten und nur noch geeignet ausgewählt werden muss. Je größer die herzustellende Stückzahl ist, desto eher werden entsprechend vorbereitete erste und zweite Module bereits zur Auswahl vorliegen. The short and / or long effective connecting rod length is set as a function of the specifications by means of a simple modification of existing modules. Stop rings (also of different thicknesses) can be used, which are used at different positions on the second or first module for the corresponding setting. The change in the position of an upper or a lower piston stop surface or the change in the depth of the piston receiving bore can also be carried out by other measures. It is also advantageous if a group of first or second modules are provided which already contain correspondingly adapted first and second modules to achieve different short or long effective connecting rod lengths and only have to be selected appropriately. The greater the number of items to be produced, the sooner appropriately prepared first and second modules will already be available for selection.

[0041] Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Schritt des Veränderns der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben ein spanendes Nachbearbeiten des Verstellkolbens oder der Kolbenstange einer Basisform des zweiten Moduls umfasst. Eine solche vorteilhaft gewählte Basisform stellt dann bereits eine bestimmte kurze oder lange wirksame Pleuellänge bereit und kann ohne Nachbearbeitung so eingesetzt werden, während Varianten des zweiten Moduls mittels der angegebenen spanenden Nachbearbeitung erzeugt werden. In addition, it is advantageous if the step of changing the position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston includes machining of the adjusting piston or the piston rod of a basic shape of the second module. Such an advantageously chosen basic shape then already provides a certain short or long effective connecting rod length and can be used without reworking, while variants of the second module are produced by means of the specified machining reworking.

[0042] In gleicher Weise kann der Schritt des Veränderns der Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung im Pleuelgehäuse ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahmebohrung einer Basisform des ersten Moduls umfassen. Auch hier wird eine vorgegebene Basisform bereits eine bestimmte kurze wirksame Pleuellänge vorgeben, während mittels der spanenden Nachbearbeitung Varianten der kurzen wirksamen Pleuellänge erreicht werden können. In the same way, the step of changing the depth of the piston receiving bore in the connecting rod housing can comprise a machining reworking of the piston receiving bore of a basic shape of the first module. Here, too, a given basic shape is already given a certain short effective connecting rod length, while variants of the short effective connecting rod length can be achieved by means of machining post-processing.

[0043] Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein VCR-Pleuel, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 oder durch Verwenden eines Bausatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist. Ein solches VCR-Pleuel ist insbesondere bei der Neueinführung einer Produkttechnik von großem Vorteil und kostengünstiger herzustellen. The invention also relates to a VCR connecting rod made by the method according to any one of claims 16 to 18 or by using a kit according to any one of claims 1 to 15. Such a VCR connecting rod is particularly advantageous when a new product technology is introduced and it is cheaper to manufacture.

[0044] Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In the following, an embodiment of the present invention is explained in more detail with reference to drawings. Show it:

[0045] Fig. 1 ein VCR-Pleuel in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht, [0046] Fig. 2 ein erstes Modul in einer perspektivischen Vorderansicht, 1 shows a VCR connecting rod in a partially sectioned front view, [0046] FIG. 2 shows a first module in a perspective front view,

[0047] Fig. 3 ein zweites Modul in einer perspektivischen Vorderansicht, 3 shows a second module in a perspective front view,

[0048] Fig. 4 ein drittes Modul in einer perspektivischen Vorderansicht, 4 shows a third module in a perspective front view,

[0049] Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der Kolbenstange und des Pleuelkopfs und [0050] Fig. 6 den Kolbenbereich der Kolbenstange in einer perspektivischen Darstellung. FIG. 5 shows an exploded view of the piston rod and the connecting rod head, and FIG. 6 shows the piston area of the piston rod in a perspective view.

[0051] Die in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 (VCR-Pleuel) umfasst zwei teleskopierbar zueinander bewegbare Pleuelteile 2, 3. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Fig. 1 oben angeordnete obere Pleuelteil 3 weist einen Pleuelkopf 4 mit einem ersten Pleuelauge 5 auf, das den Kolbenbolzen (nicht gezeigt) des Hubkolbens im Kolbenmotor aufnimmt. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Fig. 1 unten angeordnete Pleuelteil 2 weist ein zweites Pleuelauge 6 auf, mit dem die längenverstellbare Pleuelstange 1 auf der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Kolbenmotors gelagert ist. Dazu weist das unteren Pleuelteil 2 weiter eine Lagerschale 7 auf, die zusammen mit dem ebenfalls lagerschalenartig ausgebildeten unteren Bereich eines Pleuelgehäuses 16 des unteren Pleuelteils 2 das zweite Pleuelauge 6 ausbildet. Die Lagerschale 7 und das Pleuelgehäuse 16 werden mittels Pleuelschrauben 8 miteinander verbunden. The length-adjustable connecting rod 1 (VCR connecting rod) shown in FIG. 1 comprises two telescopically movable connecting rod parts 2, 3. The upper connecting rod part 3, which is arranged at the top in the illustration of the length-adjustable connecting rod 1 in FIG. 1, has a connecting rod head 4 with a first connecting rod 5, which receives the piston pin (not shown) of the reciprocating piston in the piston engine. The connecting rod part 2 arranged at the bottom in the illustration of the length-adjustable connecting rod 1 in FIG. 1 has a second connecting rod eye 6 with which the length-adjustable connecting rod 1 is mounted on the crankshaft (not shown) of the piston engine. For this purpose, the lower connecting rod part 2 also has a bearing shell 7 which, together with the lower area of a connecting rod housing 16 of the lower connecting rod part 2, which is also designed like a bearing shell, forms the second connecting rod eye 6. The bearing shell 7 and the connecting rod housing 16 are connected to one another by means of connecting rod screws 8.

[0052] Der Pleuelkopf 4 ist mit einer teleskopierbaren Kolbenstange 9 verbunden. Dabei ist der Pleuelkopf 4 üblicherweise mit der Kolbenstange 9 verschraubt oder verschweißt oder, wie in Fig. 1 dargestellt, einstückig ausgeführt. Am unteren Ende der Kolbenstange 9 befindet sich ein Verstellkolben 10. Der Verstellkolben 10 ist einteilig mit der Kolbenstange 9 ausgebildet. Insbesondere bei separater Herstellung des Pleuelkopfs 4 und der Kolbenstange 9 und der anschlieBenden Verbindung können vor dem Zusammenbau des oberen Pleuelteils 3 eine Verschlusseinheit 11 mit Stangendichtung 12 sowie Kolbendichtungen 13 und 14 einfach und beschädigungsfrei angeordnet werden. Bei der Stangendichtung 12 und den Kolbendichtungen 13, 14 handelt es sich um bekannte, zumeist mehrteilig ausgeführte Baueinheiten, die in aller Regel Dichtungs- und Befestigungs- bzw. Stützbereiche aufweisen. The connecting rod head 4 is connected to a telescopic piston rod 9. The connecting rod head 4 is usually screwed or welded to the piston rod 9 or, as shown in FIG. 1, is made in one piece. An adjusting piston 10 is located at the lower end of the piston rod 9. The adjusting piston 10 is formed in one piece with the piston rod 9. In particular when the connecting rod head 4 and the piston rod 9 and the subsequent connection are manufactured separately, a locking unit 11 with a rod seal 12 and piston seals 13 and 14 can be arranged easily and without damage before the assembly of the upper connecting rod part 3. The rod seal 12 and the piston seals 13, 14 are known, mostly multi-part structural units which, as a rule, have sealing and fastening or support areas.

[0053] Das obere Pleuelteil 3 ist über den Verstellkolben 10 teleskopierbar in dem unteren Pleuelteil 2 in einer Kolbenaufnahmebohrung 15 (insbesondere in Form eines Zylinders) geführt. Die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung 15 sowie die Längsachse der Kolbenstange 9 und des Verstellkolbens 10 sind koaxial zur Längsachse A der Pleuelstange 1 angeordnet. Aufgrund der Teleskopierbarkeit wird der Abstand zwischen dem im ersten Pleuelauge 5 aufgenommenen Kolbenbolzen des Hubkolbens und der in dem zweiten Pleuelauge 6 aufgenommenen Kurbelwelle des Kolbenmotors verstellt, um so das Verdichtungsverhältnis des Kolbenmotors an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen. Die Kolbenaufnahmebohrung 15 ist in dem Pleuelgehäuse 16 des unteren Pleuelteils 2 angeordnet. Die Kolbenstange 9 mit dem Verstellkolben 10 und der Verschlusseinheit 11 einschließlich der Stangendichtung 12 und das Pleuelgehäuse 16 mit der Kolbenaufnahmebohrung 15 formen eine Zylinder-Kolben-Einheit 17 zum Verstellen der Pleuelstange 1. Aufgrund der Verstellung ist es möglich, den Kolbenmotor im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als im Volllastbereich zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen. The upper connecting rod part 3 is guided telescopically via the adjusting piston 10 in the lower connecting rod part 2 in a piston receiving bore 15 (in particular in the form of a cylinder). The longitudinal axis of the piston receiving bore 15 and the longitudinal axis of the piston rod 9 and the adjusting piston 10 are arranged coaxially to the longitudinal axis A of the connecting rod 1. Due to the telescopic ability, the distance between the piston pin of the reciprocating piston received in the first connecting rod eye 5 and the crankshaft of the piston engine received in the second connecting rod eye 6 is adjusted in order to adapt the compression ratio of the piston engine to the respective operating state. The piston receiving bore 15 is arranged in the connecting rod housing 16 of the lower connecting rod part 2. The piston rod 9 with the adjusting piston 10 and the locking unit 11 including the rod seal 12 and the connecting rod housing 16 with the piston receiving bore 15 form a cylinder-piston unit 17 for adjusting the connecting rod 1. Due to the adjustment, it is possible to operate the piston engine in the partial load range with a to operate a higher compression ratio than in the full load range and thus to increase the efficiency of the engine.

[0054] In der Kolbenaufnahmebohrung 15 ist der Verstellkolben 10 des oberen Pleuelteils 3 in Längsrichtung der Pleuelstange 1 bewegbar angeordnet. Der Verstellkolben 10 ist in der Fig. 1 in seiner untersten Stellung dargestellt, so dass die Pleuelstange 1 in Fig. 1 ihre minimale wirksame Pleuellänge Lmin aufweist. In der Fig. 1 ist auch die maximale wirksame Pleuellänge Lmax eingezeichnet, die mittels Teleskopierung des oberen Pleuelteils 3 erreichbar ist. The adjusting piston 10 of the upper connecting rod part 3 is arranged in the piston receiving bore 15 so as to be movable in the longitudinal direction of the connecting rod 1. The adjusting piston 10 is shown in FIG. 1 in its lowest position, so that the connecting rod 1 in FIG. 1 has its minimum effective connecting rod length Lmin. The maximum effective connecting rod length Lmax, which can be achieved by telescoping the upper connecting rod part 3, is also shown in FIG. 1.

[0055] Der Verstellkolben 10 unterteilt einen Bereich der Kolbenaufnahmebohrung 14 in zwei Druckräume, von denen in Fig. 1 nur der obere (Bezugsziffer 27) zu sehen ist. Die Kolbenstange 9 erstreckt sich von dem Verstellkolben 10 durch den oberen Druckraum 27 und die Stangendichtung 12 sowie die Verschlusseinheit 11 hindurch. Die Stangendichtung 12 umgibt die Kolbenstange 9 und dichtet den oberen Druckraum 27 gegenüber der Umgebung ab. Die beiden auf dem Verstellkolben 10 angeordneten Kolbendichtungen 13, 14 dichten den Verstellkolben 10 gegenüber der Kolbenaufnahmebohrung 15 ab. Im vorliegenden Fall ist zwischen der Stangendich-The adjusting piston 10 divides a region of the piston receiving bore 14 into two pressure chambers, of which only the upper one (reference number 27) can be seen in FIG. 1. The piston rod 9 extends from the adjusting piston 10 through the upper pressure chamber 27 and the rod seal 12 and the closure unit 11. The rod seal 12 surrounds the piston rod 9 and seals the upper pressure chamber 27 from the environment. The two piston seals 13, 14 arranged on the adjusting piston 10 seal the adjusting piston 10 with respect to the piston receiving bore 15. In the present case, between the rod seal

tung 12 und dem Verstellkolben 10 ein Anschlagring 18 vorgesehen, dessen nach unten weisende Seite eine obere Kolbenanschlagfläche 19 formt. In der unteren Stellung (Kurzstellung) der längenverstellbaren Pleuelstange 1 liegt der Verstellkolben 10 mit seiner unteren Kolbenanschlagfläche 20 am Grund der Kolbenaufnahmebohrung 15 an. Device 12 and the adjusting piston 10, a stop ring 18 is provided, the downwardly facing side of which forms an upper piston stop surface 19. In the lower position (short position) of the length-adjustable connecting rod 1, the adjusting piston 10 rests with its lower piston stop surface 20 on the base of the piston receiving bore 15.

[0056] Das Pleuelgehäuse 16 weist Schnittstellen zur Anordnung einer hydraulischen Steuereinrichtung 21 auf, die in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt ist umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21 im Wesentlichen ein erstes und ein zweites Ablassventil 22, 23, die entsprechend zum Öffnen und Verschließen der oberen und unteren Druckkammer ausgestaltet sind, sowie einen federbeaufschlagten Steuerkolben 24 sowie einen Verschlussdeckel 25. Mittels des Steuerkolbens 24 werden abwechselnd das erste und zweite Ablassventil 22, 23 angesteuert. Die Verschiebung des Steuerkolbens 24 erfolgt aufgrund einer Druckveränderung in der Ölversorgung der Kurbelwelle und wird mittels Druckerhöhung durch die Ölpumpe bewirkt. Der prinzipielle Aufbau dieser hydraulischen Steuereinrichtung 21 ist im Stand der Technik bereits bekannt, weshalb hierauf nur kurz eingegangen wird. Die beiden Druckräume sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen und separate Rückschlagventile und einem gemeinsamen Ölversorgungskanal, der in dem zweiten Pleuelauge 6 mündet, mit dem Motorölkreislauf des Kolbenmotors verbunden. The connecting rod housing 16 has interfaces for the arrangement of a hydraulic control device 21, which is only shown schematically in FIG. As shown in FIG. 4, the hydraulic control device 21 essentially comprises a first and a second discharge valve 22, 23, which are configured accordingly for opening and closing the upper and lower pressure chambers, and a spring-loaded control piston 24 and a closure cover 25 The first and second drain valves 22, 23 are actuated alternately by control pistons 24. The displacement of the control piston 24 takes place due to a pressure change in the oil supply to the crankshaft and is brought about by means of a pressure increase by the oil pump. The basic structure of this hydraulic control device 21 is already known in the prior art, which is why it will only be discussed briefly. The two pressure chambers are each connected to the engine oil circuit of the piston engine via separate hydraulic lines and separate check valves and a common oil supply channel which opens into the second connecting rod eye 6.

[0057] Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Position, befindet sich im oberen Druckraum 27 kein Motoröl, während der untere Druckraum hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den mechanischen Kontakt des Verstellkolbens 10 mit dem Anschlagring 18 aufgenommen, wobei sich die Länge der Pleuelstange 1 nicht weiter verändert. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum übertragen. Da das dem unteren Druckraum zugeordnete Rückschlagventil ein Ausströmen des Motoröls verhindert, steigt der Druck des Motoröls stark an und verhindert eine Veränderung der Pleuellänge, wodurch die längenverstellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch gesperrt ist. If the length-adjustable connecting rod 1 is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber 27, whereas the lower pressure chamber is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod 1 is loaded alternately in tension and compression due to the inertia and gas forces. In the long position, the tensile force is absorbed by the mechanical contact of the adjusting piston 10 with the stop ring 18, the length of the connecting rod 1 not changing any further. An acting pressure force is transmitted via the piston surface to the lower pressure chamber, which is filled with engine oil. Since the check valve assigned to the lower pressure chamber prevents the engine oil from flowing out, the pressure of the engine oil rises sharply and prevents the connecting rod length from being changed, as a result of which the length-adjustable connecting rod 1 is hydraulically locked in this direction of movement.

[0058] In der Kurzstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum ist vollständig leer und eine Druckkraft wird durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens 10 am Grund der Kolbenaufnahmebohrung 15 aufgenommen, während der obere Druckraum 27 mit Motoröl gefüllt ist, so dass eine Zugkraft auf die längenverstellbare Pleuelstange 1 einen Druckanstieg im oberen Druckraum 27 und eine hydraulische Sperrung bewirkt. In the short version of the length-adjustable connecting rod 1, the situation is reversed. The lower pressure chamber is completely empty and a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston 10 at the bottom of the piston receiving bore 15, while the upper pressure chamber 27 is filled with engine oil, so that a tensile force on the length-adjustable connecting rod 1 causes a pressure increase in the upper pressure chamber 27 and causes a hydraulic lock.

[0059] Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig verstellt werden, indem eine der beiden Druckräume entleert wird und der jeweils andere Druckraum mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird in der hydraulischen Steuereinrichtung jeweils eines der Rückschlagventile mittels der Ablassventile 22, 23 überbrückt, so dass das Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum abfließen kann. The connecting rod length of the length-adjustable connecting rod 1 shown here can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers and filling the other pressure chamber with engine oil. For this purpose, one of the check valves in the hydraulic control device is bridged by means of the drain valves 22, 23 so that the engine oil can flow out of the previously filled pressure chamber.

[0060] Das erste Pleuelauge 5 weist eine Kolbenbolzenöffnung mit einem Durchmesser D; auf. Das zweite Pleuelauge 6 weist einen Offnungsdurchmesser D>; auf. Die Pleuelstange 1 weist eine Gesamtlänge Le auf. Im vorliegenden Fall wurde sie in der kürzesten Pleuelstellung gemessen. Alternativ ist auch die Messung in der langen Pleuelstellung möglich. The first connecting rod eye 5 has a piston pin opening with a diameter D; on. The second connecting rod eye 6 has an opening diameter D>; on. The connecting rod 1 has an overall length Le. In the present case it was measured in the shortest connecting rod position. Alternatively, measurement in the long connecting rod position is also possible.

[0061] Die in Fig. 1 dargestellte Pleuelstange 1 wird durch Verwendung eines Bausatzes hergestellt, dessen Aufbau im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert wird. The connecting rod 1 shown in FIG. 1 is produced by using a kit, the structure of which is explained in more detail below with reference to the figures.

[0062] Die in Fig. 1 dargestellte Pleuelstange 1 weist einen Verstellweg Eı1 auf. Des Weiteren weist die Pleuelstange 1 eine charakteristische Länge auf, die im vorliegenden Fall minimale wirksame Länge Lmn entspricht. The connecting rod 1 shown in FIG. 1 has an adjustment path Eı1. Furthermore, the connecting rod 1 has a characteristic length which, in the present case, corresponds to the minimum effective length Lmn.

[0063] Die Pleuelstange 1 ist unter Verwendung von drei Modulen hergestellt. Das erste Modul umfasst das Pleuelgehäuse 16, die Lagerschale 7 und die Pleuelschrauben 8. Das zweite Modul umfasst den Pleuelkopf 4, die Kolbenstange 9 mit Verstellkolben 10 und die Verschlusseinheit 11 sowie die Stangendichtung 12 und die Kolbendichtungen 13 und 14. Zusätzlich kann noch eine The connecting rod 1 is made using three modules. The first module comprises the connecting rod housing 16, the bearing shell 7 and the connecting rod bolts 8. The second module comprises the connecting rod head 4, the piston rod 9 with the adjusting piston 10 and the locking unit 11 as well as the rod seal 12 and the piston seals 13 and 14

Verdrehsicherung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die ein Verdrehen des unteren Pleuelteils 2 gegenüber dem oberen Pleuelteil 3 verhindert. Entsprechende Elemente der Verdrehsicherung sind Bestandteile der jeweiligen zusammenwirkenden Module. An anti-rotation device (not shown) may be provided which prevents the lower connecting rod part 2 from rotating with respect to the upper connecting rod part 3. Corresponding elements of the anti-rotation device are components of the respective interacting modules.

[0064] Das dritte Modul umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21. The third module comprises the hydraulic control device 21.

[0065] Mittels des Bausatzes sollen nunmehr zwei Pleuelstangen 1 hergestellt werden, die ein unterschiedliches Verdichtungsverhältnis haben. Neben der in Fig. 1 dargestellten Pleuelstange 1 mit dem Verstellweg &; soll mit dem Bausatz auch eine Pleuelstange 1 mit dem Verstellweg E, hergestellt werden, der größer ist als &1. Der Bausatz enthält eine einzige Version des ersten Moduls (siehe Fig. 2) sowie eine einzige Ausführungsform des dritten Moduls (siehe Fig. 4). Die einzige Variation erfolgt am zweiten Modul (Fig. 3). Hierzu wird eine zweite Variante des zweiten Moduls bereitgestellt, bei der ein Anschlagring 18 mit geringerer Dicke verwendet wird, wodurch die Position der oberen Kolbenanschlagfläche 19 verändert wird. Hierdurch ergibt sich ganz automatisch ein größerer Verstellweg E22. Der Bausatz enthält in dieser einfachsten Version demnach vier Module, nämlich eine einzige Variante des ersten Moduls, eine einzige Variante des dritten Moduls und zwei Varianten des zweiten Moduls, wodurch sich zwei Pleuelstangen mit unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen herstellen lassen. Bei beiden zu betrachtenden Pleuelstangen 1 ist die charakteristische Länge (hier Lmmn) identisch. Der Unterschied besteht in der maximalen wirksamen Länge Lmax. Durch die Verwendung von weiteren Varianten des zweiten Moduls, bei dem jeweils wiederum Anschlagringe 18 anderer Dicke eingesetzt werden, lässt sich die Anwendungsvielfalt nochmals erhöhen. By means of the kit, two connecting rods 1 are now to be produced which have a different compression ratio. In addition to the connecting rod 1 shown in FIG. 1 with the adjustment path &; If the kit is to be used to produce a connecting rod 1 with an adjustment path E, which is greater than & 1. The kit contains a single version of the first module (see Fig. 2) and a single embodiment of the third module (see Fig. 4). The only variation occurs on the second module (Fig. 3). For this purpose, a second variant of the second module is provided, in which a stop ring 18 with a smaller thickness is used, whereby the position of the upper piston stop surface 19 is changed. This automatically results in a larger adjustment path E22. In this simplest version, the kit therefore contains four modules, namely a single variant of the first module, a single variant of the third module and two variants of the second module, which means that two connecting rods with different compression ratios can be produced. For both connecting rods 1 to be considered, the characteristic length (here Lmmn) is identical. The difference is the maximum effective length Lmax. By using further variants of the second module, in each of which stop rings 18 of different thicknesses are used, the variety of applications can be increased again.

[0066] Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, die maximale wirksame Länge Lmax als charakteristische Länge festzulegen. Eine solche Variante kommt mit oder ohne Anschlagring 18 aus; je nachdem, welches vorgegebene Maß Lmax haben soll. Die Variation des zweiten Moduls erfolgt nunmehr am Verstellkolben 10 selbst, indem eine andere Positionierung der unteren Kolbenanschlagfläche 20 vorgenommen wird. Hierzu wird, wie durch die in Fig. 6 eingezeichneten gestrichelten Linien angedeutet ist, der Verstellkolben 10 bearbeitet, so dass die untere Kolbenanschlagfläche 20 im Verhältnis zum ersten Pleuelauge 5 eine andere Positionierung erhält. Während Pleuelstangen, die mittels eines solchen Bausatzes erzeugt werden sämtlich die gleiche Länge Lmax haben, unterscheiden sie sich in der Länge Lmin und somit ebenfalls hinsichtlich ihres Verdichtungsverhältnisses, nämlich des Verstellwegs &. Alternatively, however, there is also the possibility of defining the maximum effective length Lmax as a characteristic length. Such a variant manages with or without a stop ring 18; depending on the given dimension Lmax should have. The variation of the second module now takes place on the adjusting piston 10 itself, in that the lower piston stop surface 20 is positioned differently. For this purpose, as indicated by the dashed lines drawn in FIG. 6, the adjusting piston 10 is machined so that the lower piston stop surface 20 is positioned differently in relation to the first connecting rod eye 5. While connecting rods that are produced by means of such a kit all have the same length Lmax, they differ in length Lmin and thus also with regard to their compression ratio, namely the adjustment path &.

[0067] Selbstverständlich können die oben beschriebenen Varianten auch untereinander kombiniert werden. Möglich ist auch die Verwendung von Anschlagringen am Verstellkolben 10. The variants described above can of course also be combined with one another. The use of stop rings on the adjusting piston 10 is also possible.

[0068] Wichtig war bei der Erstellung des Bausatzes, dass ausgehend von einer stabil arbeitenden Basisausführungsform eine Anpassung an anwendungsspezifische Ausführungsformen ohne großen Aufwand möglich ist. In den Mittelpunkt rückt bei diesem Konzept die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses. Die Beibehaltung eines ersten und eines dritten Moduls identischer Bauart setzt natürlich voraus, dass die Pleuelstangen einer bestimmten (d.h. derselben) Anforderungsklasse zuzuordnen sind, wohingegen auf dieser Basis kundenspezifische Ausführungsformen innerhalb einer Anforderungsklasse über reine Bearbeitungsvarianten des zweiten Moduls durchführbar sind. Durch die Verwendung eines solchen Bausatzes sind an den meisten Bauelementen der Module keine Anderungen durchzuführen. Mit den hier vorgestellten Konzepten kann in Abhängigkeit von der vom Kunden festgelegten charakteristischen Länge eine gewünschte Variation des Verdichtungsverhältnisses durchgeführt werden. When creating the kit, it was important that, starting from a stable basic embodiment, an adaptation to application-specific embodiments is possible without great effort. In this concept, the focus is on changing the compression ratio. The retention of a first and a third module of identical design naturally presupposes that the connecting rods are assigned to a certain (i.e. the same) requirement class, whereas on this basis customer-specific embodiments within a requirement class can be carried out using pure machining variants of the second module. By using such a kit, no changes need to be made to most of the components of the modules. With the concepts presented here, a desired variation of the compression ratio can be carried out depending on the characteristic length specified by the customer.

[0069] Darüber hinaus können auch Abwandlungen des ersten und zweiten Moduls durchgeführt werden, die andere Größen als das Verdichtungsverhältnis betreffen. Zum Beispiel können in dem Bausatz zwei Abwandlungen des ersten Moduls enthalten sein, die unterschiedliche Durchmesser D;> aufweisen und so an unterschiedliche Kurbelwellen anpassbar sind. Des Weiteren können auch Abwandlungen des zweiten Moduls im Bausatz Anwendung finden, bei denen der Durchmesser D-+ unterschiedlich ist und somit die Anpassung an unterschiedliche Kolbenbolzendurchmesser möglich ist. Es muss demnach nur jeweils eine modifizierende Bearbeitung an der entsprechenden Stelle vorgenommen werden, während das restliche Modul für die Abwandlung identisch ausgebildet ist. Auch hier kann wieder eine Kombination dieser Abwandlungen inner-In addition, modifications of the first and second module can also be carried out which relate to variables other than the compression ratio. For example, two modifications of the first module can be contained in the kit, which have different diameters D;> and can thus be adapted to different crankshafts. Furthermore, modifications of the second module in the kit can also be used, in which the diameter D- + is different and thus adaptation to different piston pin diameters is possible. Accordingly, only one modifying processing has to be carried out at the corresponding point, while the rest of the module for the modification is identical. Here, too, a combination of these modifications can

halb eines Bausatzes vorgenommen werden, wodurch sich eine noch größere Zahl kundenspezifischer Ausführungsformen erzeugen lässt. Innerhalb eines Bausatzes können auch Pleuelstangen mit unterschiedlichen Gesamtlängen Le verwendet werden, die jedoch z.B. den gleichen Verstellweg & aufweisen. Eine Anpassung ist z.B. lediglich über die Veränderung der in Fig. 5 gezeigten Bauelemente des zweiten Moduls möglich. Auch hierdurch wird die Gesamtzahl der Ausführungsformen nochmals erhöht. half of a kit, whereby an even larger number of customer-specific embodiments can be produced. Connecting rods with different overall lengths Le can also be used within a kit, which, however, e.g. have the same adjustment range &. An adaptation is e.g. only possible by changing the components of the second module shown in FIG. 5. This also increases the total number of embodiments again.

[0070] Vorrang bei dem Bausatz hat die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses. Ausgehend davon können auf der Grundlage von nur geringfügigen Anderungen, die maßgeblich am zweiten Modul durchgeführt werden, mehrere Ausführungsformen einer Pleuelstange (insbesondere einer Anwendungsklasse) erzeugt werden. Der Vorteil besteht darin, dass selbst bei geringer Stückzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen durch den Gleich- und Ahnlichteilansatz noch ein positiver Skaleneffekt erzielt werden kann. Hierdurch lassen sich die Produktkosten, insbesondere für die Phase der Produkteinführung, reduzieren. Maßgeblich erfolgt dies durch die Längenbearbeitung des Verstellkolbens 10 oder durch die Verwendung von Distanzstücken (Anschlagringe unterschiedlicher Dicke). Im vorliegenden Fall ist der Verstellkolben 10 einteilig mit der Kolbenstange 9 ausgestaltet, weshalb die untere Kolbenanschlagfläche 20 auch dem Verstellkolben 10 zuzurechnen ist. Generell kommt es jedoch bei der Verwendung des Begriffs Kolbenanschlagfläche auf die Funktion, nämlich die unterschiedliche Positionierung eines Anschlags zur Veränderung des Verstellweges S an. Auch bei einer zweiteiligen Ausführungsform (Kolbenstange und Verstellkolben) sind die unterhalb des Verstellkolbens 10 angeordneten Bestandteile des oberen Pleuelteils 3 dem Verstellkolben 10 zuzurechnen. The change in compression ratio has priority with the kit. Proceeding from this, several embodiments of a connecting rod (in particular of an application class) can be generated on the basis of only minor changes that are mainly carried out on the second module. The advantage is that even with a small number of different embodiments, a positive scale effect can still be achieved through the equal and similar partial approach. This can reduce product costs, especially for the product launch phase. This is mainly done by machining the length of the adjusting piston 10 or by using spacers (stop rings of different thicknesses). In the present case, the adjusting piston 10 is designed in one piece with the piston rod 9, which is why the lower piston stop surface 20 is also assigned to the adjusting piston 10. In general, however, when using the term piston stop surface, the function, namely the different positioning of a stop for changing the adjustment path S, is important. Even in the case of a two-part embodiment (piston rod and adjusting piston), the components of the upper connecting rod part 3 arranged below the adjusting piston 10 are to be assigned to the adjusting piston 10.

[0071] Aufgrund des oben beschriebenen Bausatzes und des dadurch hergestellten VCR-Pleuels ergibt sich auch ein vereinfachtes Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Due to the kit described above and the VCR connecting rod produced thereby, a simplified method for producing VCR connecting rods with different short and / or long effective connecting rod lengths also results. The procedure consists of the following steps:

[0072] Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse 16 mit Kolbenaufnahmebohrung 15 aufweist, Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange 9 mit in die Kolbenaufnahmebohrung 15 einzuführenden Verstellkolben 10 aufweist, und Zusammenstellen eines VCR-Pleuels 1 mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls. Providing a first module which has at least one connecting rod housing 16 with a piston receiving bore 15, providing a second module which has at least one piston rod 9 with an adjusting piston 10 to be inserted into the piston receiving bore 15, and assembling a VCR connecting rod 1 by joining the first and second second module.

[0073] In Abhängigkeit der gewählten Vorgehensweise umfasst das Verfahren noch zumindest einen der folgenden Schritte: Depending on the procedure chosen, the method also includes at least one of the following steps:

[0074] Anordnen eines Anschlagrings 18 am Verstellkolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge Lmin oder Lmax als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings 18 in der Kolbenaufnahmebohrung 15 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge Lmn als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings 18 zwischen einer Verschlusseinheit 11 des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung 15 mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Verstellkolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge Lmax als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge Lmin oder Lmuax als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, wobei dieser Schritt ein spanendes Nachbearbeiten des Verstellkolbens 10 oder der Kolbenstange 9 einer Basisform des zweiten Moduls umfasst, oder Verändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung 15 im Pleuelgehäuse 16 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge Lmn als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, wobei dieser Schritt ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahmebohrung 15 einer Basisform des ersten Moduls umfasst, oder Auswählen eines zweiten Moduls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge Lmin oder Lmax unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge Lmn oder Lmax als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Auswählen eines ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Arranging a stop ring 18 on the adjusting piston 10 for setting a predetermined short or long effective connecting rod length Lmin or Lmax as part of the provision step of the second module, or arranging a stop ring 18 in the piston receiving bore 15 for setting a predetermined short effective connecting rod length Lmn as part of the Provision step of the first module, or arranging a stop ring 18 between a closure unit 11 of the second module, which can be connected to the first module to close the piston receiving bore 15, and the adjusting piston 10 for setting a predetermined long effective connecting rod length Lmax as part of the provision step of the second module , or changing a position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston 10 for setting a predetermined short or long effective connecting rod length Lmin or Lmuax as part of the preparation step of the second n module, this step comprising machining the adjusting piston 10 or the piston rod 9 of a basic shape of the second module, or changing a depth of the piston receiving bore 15 in the connecting rod housing 16 for setting a predetermined short effective connecting rod length Lmn as part of the preparation step of the first module, wherein This step includes machining the piston receiving bore 15 of a basic shape of the first module, or selecting a second module from a group of second modules that differ in terms of the short or long effective connecting rod length Lmin or Lmax that can be achieved in combination with the first module, for setting a predetermined short or long effective connecting rod length Lmn or Lmax as part of the provision step of the second module, or selecting a first module from a group of first

Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuellänge Lmin unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge Lmwn als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls. Modules which differ with regard to the short effective connecting rod length Lmin that can be achieved in combination with the second module for setting a predetermined short effective connecting rod length Lmwn as part of the provision step of the first module.

[0075] Insgesamt eröffnet ein solches Verfahren zahlreiche Möglichkeiten zur Erzeugung von VCR- Pleuel mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen Lmn oder Lmax, ausgehend von einigen Modulen, die lediglich geringfügig variiert werden, wodurch die Teilevielfalt sehr stark reduziert werden kann. Hierdurch ist selbst bei geringen Stückzahlen in einer Produktanlaufphase mit einem positiven Skaleneffekt zu rechnen. Overall, such a method opens up numerous possibilities for generating VCR connecting rods with different short and / or long effective connecting rod lengths Lmn or Lmax, starting from a few modules that are only slightly varied, whereby the variety of parts can be greatly reduced. As a result, a positive economies of scale can be expected even with small quantities in a product start-up phase.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 längenverstellbare Pleuelstange (VCR-Pleuel) 2 unteres Pleuelteil 3 oberes Pleuelteil 1 length-adjustable connecting rod (VCR connecting rod) 2 lower connecting rod part 3 upper connecting rod part

4 Pleuelkopf 5 erstes Pleuelauge 4 connecting rod end 5 first connecting rod eye

6 zweites Pleuelauge 6 second connecting rod eye

7 Lagerschale 8 Pleuelschrauben 9 Kolbenstange 7 bearing shell 8 connecting rod bolts 9 piston rod

10 Verstellkolben 10 adjusting pistons

11 Verschlusseinheit 11 locking unit

12 Stangendichtung 12 rod seal

13 Kolbendichtung 13 piston seal

14 Kolbendichtung 14 piston seal

15 Kolbenaufnahmebohrung 15 piston mounting hole

16 Pleuelgehäuse 16 connecting rod housings

17 Zylinder-Kolben-Einheit 17 cylinder-piston unit

18 Anschlagring 18 stop ring

19 obere Kolbenanschlagfläche 20 untere Kolbenanschlagfläche 21 hydraulische Steuereinrichtung 22 erstes Ablassventil 19 upper piston stop surface 20 lower piston stop surface 21 hydraulic control device 22 first drain valve

23 zweites Ablassventil 23 second drain valve

24 Steuerkolben 24 control piston

25 Verschlussdeckel 25 cap

27 oberer Druckraum 27 upper pressure chamber

Längsachse der Pleuelstange Durchmesser Kolbenbolzenöffnung Öffnungsdurchmesser Gesamtlänge maximale wirksame Pleuellänge Longitudinal axis of the connecting rod diameter piston pin opening opening diameter total length maximum effective connecting rod length

minimale wirksame Pleuellänge minimum effective connecting rod length

Verstellweg Adjustment path

Verstellweg Adjustment path

AT 522 161 B1 2020-09-15 AT 522 161 B1 2020-09-15

Claims (19)

PatentansprücheClaims 1. Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis, umfassend ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolbenaufnahmebohrung (15) aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolbenstange (9) mit in die Kolbenaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) sowie einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche (19, 20) aufweist, wobei ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge (Lmin oder Lmax) der VCR-Pleuel (1) des Bausatzes mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen sind, die unterschiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen (19) oder die unterschiedlich positionierte untere Kolbenanschlagflächen (20) aufweisen. 1. Kit for the production of VCR connecting rods (1) with different compression ratios, comprising a first module which has at least one connecting rod housing (16) with a piston receiving bore (15), and a second module which has at least one piston rod (9) with in the piston receiving bore (15) to be introduced adjusting piston (10) and an upper or a lower piston stop surface (19, 20), based on a predetermined characteristic length (Lmin or Lmax) of the VCR connecting rod (1) of the kit at least two variants of the second Module are provided which have differently positioned upper piston stop surfaces (19) or the differently positioned lower piston stop surfaces (20). 2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von mindestens zwei verschiedenen Ausführungsformen oder von mindestens zwei verschiedenen Abwandlungen des ersten Moduls mindestens zwei identisch ausgestaltete erste Module enthält und dass die mindestens zwei identisch ausgestalteten ersten Module mit unterschiedlichen Varianten des zweiten Moduls zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis kombinierbar sind. 2. Kit according to claim 1, characterized in that a group of at least two different embodiments or of at least two different modifications of the first module contains at least two identically designed first modules and that the at least two identically designed first modules with different variants of the second module for Manufacture of VCR connecting rods (1) with different compression ratios can be combined. 3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul eine relativ zur Kolbenstange (9) verschiebbar angeordnete Verschlusseinheit (11) umfasst, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (15) mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dass die obere Kolbenanschlagfläche (19) Bestandteil der Verschlusseinheit (11) ist. 3. Kit according to claim 1 or 2, characterized in that the second module comprises a locking unit (11) which is arranged displaceably relative to the piston rod (9) and which can be connected to the first module to close the piston receiving bore (15), and that the upper module Piston stop surface (19) is part of the closure unit (11). 4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kolbenanschlagfläche (20) vom Kolbenboden selbst oder einem mit dem Kolbenboden verbundenen Anschlagring (18) gebildet ist. 4. Kit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lower piston stop surface (20) is formed by the piston head itself or a stop ring (18) connected to the piston head. 5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Länge des VCR-Pleuels (1) die minimale wirksame Pleuellänge (Lmn) ist. 5. Kit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the characteristic length of the VCR connecting rod (1) is the minimum effective connecting rod length (Lmn). 6. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Länge des VCR-Pleuels (1) die maximale wirksame Pleuellänge (Lmax ist. 6. Kit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the characteristic length of the VCR connecting rod (1) is the maximum effective connecting rod length (Lmax. 7. Bausatz nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl eine Variante des zweiten Moduls mit maximaler wirksamer Pleuellänge (Lmax) als charakteristische Länge als auch eine Variante des zweiten Moduls mit minimaler wirksamer Pleuellänge (Lmwn) als charakteristische Länge enthalten sind. 7. Kit according to claim 5 and 6, characterized in that both a variant of the second module with maximum effective connecting rod length (Lmax) as the characteristic length and a variant of the second module with minimum effective connecting rod length (Lmwn) are included as the characteristic length. 8. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul ein mit der Kolbenstange (9) verbundenes erstes Pleuelauge (5) mit einer Kolbenbolzenöffnung umfasst und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlichen Kolbenbolzenöffnungen enthalten sind. 8. Kit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second module comprises a first connecting rod eye (5) connected to the piston rod (9) with a piston pin opening and at least two modifications, preferably a variant, of the second module with different piston pin openings are included. 9. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuelgehäuse (16) des ersten Moduls mit einer Lagerschale (7) verbunden ist und gemeinsam mit der Lagerschale (7) ein zweites Pleuelauge (6) mit einem Offnungsdurchmesser (D>») ausformt und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des ersten Moduls mit unterschiedlichen OÖffnungsdurchmessern (D») des zweiten Pleuelauges (6) enthalten sind. 9. Kit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting rod housing (16) of the first module is connected to a bearing shell (7) and, together with the bearing shell (7), a second connecting rod eye (6) with an opening diameter (D. > ») And at least two modifications, preferably a variant, of the first module with different opening diameters (D») of the second connecting rod eye (6) are included. 10. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlicher Länge zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlicher Gesamtlänge (Le) enthalten sind. 10. Kit according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least two modifications, preferably a variant, of the second module with different lengths for the production of VCR connecting rods (1) with different overall lengths (Le) are included. 11. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Modul vorgesehen ist, der Bausatz mindestens zwei identisch ausgestaltete dritte Module enthält und das dritte Modul Elemente (22, 23, 24) zum hydraulischen Ansteuern des Verstellkolbens (10) des zweiten Moduls umfasst. 11. Kit according to one of claims 1 to 10, characterized in that a third module is provided, the kit contains at least two identically configured third modules and the third module has elements (22, 23, 24) for hydraulic control of the adjusting piston (10) of the second module. 12. Bausatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modul Schnittstellen zum Verbinden der Elemente (22, 23, 24) des dritten Moduls mit dem ersten Modul aufweist. 12. Kit according to claim 11, characterized in that the first module has interfaces for connecting the elements (22, 23, 24) of the third module to the first module. 13. Bausatz nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul Kolbendichtungen (13, 14) und Dichtungen (12) der Verschlusseinheit (11) umfasst. 13. Kit according to one of claims 3 to 12, characterized in that the second module comprises piston seals (13, 14) and seals (12) of the closure unit (11). 14. Bausatz nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (7) mittels Pleuelschrauben (8) am Pleuelgehäuse (16) befestigt ist und die Schnittstelle zum Verbinden des dritten Moduls in dem restlichen Pleuelgehäuse (16) angeordnet sind. 14. Kit according to one of claims 12 or 13, characterized in that the bearing shell (7) is fastened to the connecting rod housing (16) by means of connecting rod screws (8) and the interface for connecting the third module is arranged in the remaining connecting rod housing (16). 15. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung (15) des ersten Moduls koaxial zur Längsachse (A) des zusammengebauten VCR-Pleuels (1) verläuft und die Längsachse der Kolbenstange (9) und des Verstellkolbens (10) des zweiten Moduls ebenfalls koaxial zur Längsachse (A) des zusammengebauten VCR-Pleuels (1) verläuft. 15. Kit according to one of claims 1 to 14, characterized in that the longitudinal axis of the piston receiving bore (15) of the first module is coaxial to the longitudinal axis (A) of the assembled VCR connecting rod (1) and the longitudinal axis of the piston rod (9) and the Adjusting piston (10) of the second module also runs coaxially to the longitudinal axis (A) of the assembled VCR connecting rod (1). 16. Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen (Lmin oder Lmax) mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolbenaufnahmebohrung (15) aufweist, Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange (9) mit in die Kolbenaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) aufweist, und Zusammenstellen eines VCR-Pleuels (1) mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls, sowie Ausführen zumindest eines der folgenden Schritte: Anordnen eines Anschlagrings (18) am Verstellkolben (10) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (Lmn oder Lmax) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings (18) in der Kolbenaufnahmebohrung (15) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge (Lmn) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings (18) zwischen einer Verschlusseinheit (11) des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (15) mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Verstellkolben (10) zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge (Lmax) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben (10) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (Lmin oder Lmax) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Verändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung (15) im Pleuelgehäuse (16) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge (Lmn) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder Auswählen eines zweiten Moduls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (Lmin oder Lmax) unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (Lmin oder Lmax) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Auswählen eines ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuellänge (Lmin) unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge (Lmin) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls. 16. A method for producing VCR connecting rods (1) with different short and / or long effective connecting rod lengths (Lmin or Lmax) with the following steps: providing a first module which has at least one connecting rod housing (16) with a piston receiving bore (15) a second module which has at least one piston rod (9) with adjusting pistons (10) to be inserted into the piston receiving bore (15), and assembling a VCR connecting rod (1) by joining the first and second modules, and performing at least one of the following steps: Arranging a stop ring (18) on the adjusting piston (10) for setting a predetermined short or long effective connecting rod length (Lmn or Lmax) as part of the preparation step of the second module, or arranging a stop ring (18) in the piston receiving bore (15) for setting a predetermined short effective connecting rod length (Lmn) as part of the preparation step of the first module, or arranging a stop ring (18) between a closure unit (11) of the second module, which can be connected to the first module to close the piston receiving bore (15), and the adjusting piston (10) for setting a predetermined long effective connecting rod length (Lmax) as part of the preparation step of the second module, or changing a position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston (10) for setting a predetermined short or long effective connecting rod length (Lmin or Lmax) as part of the preparation step of the second module, or changing a depth of the piston receiving bore (15) in the connecting rod housing (16) for setting a predetermined short effective connecting rod length (Lmn) as part of the provision step of the first module, or selecting a second module from a group of second modules which differ in terms of the short or long effective ones that can be achieved in combination with the first module Connecting rod length (L min or Lmax), for setting a predetermined short or long effective connecting rod length (Lmin or Lmax) as part of the provision step of the second module, or selecting a first module from a group of first modules that are in combination with the second module distinguish achievable short effective connecting rod length (Lmin), for setting a predetermined short effective connecting rod length (Lmin) as part of the preparation step of the first module. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Veränderns der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben (10) ein spanendes Nachbearbeiten des Verstellkolbens (10) oder der Kolbenstange (9) einer Basisform des zweiten Moduls umfasst. 17. The method according to claim 16, characterized in that the step of changing the position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston (10) comprises a machining reworking of the adjusting piston (10) or the piston rod (9) of a basic shape of the second module. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der des Verfahrens des Veränderns der Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung (15) im Pleuelgehäuse (16) ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahmebohrung (15) einer Basisform des ersten Moduls umfasst. 18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that the method of changing the depth of the piston receiving bore (15) in the connecting rod housing (16) comprises a machining post-processing of the piston receiving bore (15) of a basic shape of the first module. 19. VCR-Pleuel (1), das hergestellt ist durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 oder durch Verwenden eines Bausatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 15. 19. VCR connecting rod (1) manufactured by the method according to any one of claims 16 to 18 or by using a kit according to any one of claims 1 to 15. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen In addition 3 sheets of drawings