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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Kolbenstange mit einem Stellkolben einer Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wobei der Stellkolben durch die Kolbenstange, die mit einem ersten Endabschnitt gelenkig mit einer Lasche eines Exzenterhebels verbunden ist und an ihrem zweiten Endabschnitt den Stellkolben aufweist, welcher innerhalb einer mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbaren Zylinderbohrung eines Pleuels längsverschieblich angeordnet ist.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Pleuel für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6.
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Stand der Technik
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Mit dem Verdichtungsverhältnis ε einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine ist das Verhältnis des Volumens des gesamten Zylinderraumes zum Volumen des Kompressionsraumes bezeichnet. Durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses kann der Wirkungsgrad der Hubkolbenbrennkraftmaschine gesteigert werden, woraus insgesamt eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs bei gleicher Leistung der Hubkolbenbrennkraftmaschine resultiert. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass bei fremdgezündeten Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses im Volllastbetrieb deren Klopfneigung zunimmt.
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Bei dem Klopfen handelt es sich um eine unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Zylinderraum. Demgegenüber kann das Verdichtungsverhältnis im Teillastbetrieb, in welchem die Füllung geringer ist, zur Verbesserung des entsprechenden Teillastwirkungsgrades erhöht werden, ohne dass dadurch das zuvor erwähnte Klopfen auftreten würde. Daraus resultiert, dass es zweckmäßig ist, die Hubkolbenbrennkraftmaschine im Teillastbetrieb mit einem relativ hohen Verdichtungsverhältnis und im Volllastbetrieb mit einem gegenüber diesem reduzierten Verdichtungsverhältnis zu betreiben.
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Eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses ist außerdem besonders vorteilhaft für aufgeladene Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Fremdzündung, da bei diesen im Hinblick auf die Aufladung insgesamt ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis vorgegeben wird, wobei zur Verbesserung des thermodynamischen Wirkungsgrades in ungünstigen Bereichen eines entsprechenden Motorkennfeldes die Verdichtung zu erhöhen ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis generell in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu verändern, wie beispielsweise von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs, Betriebspunkten der Brennkraftmaschine, Signalen eines Klopfsensors, Abgaswerten usw.
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Es sind aus dem Stand der Technik unter anderem Vorrichtungen bekannt, bei denen das Verdichtungsverhältnis durch einen innerhalb eines Pleuelauges eines Pleuels angeordneten Exzenter verstellt wird. Dieser Exzenter wird an seiner Außenmantelfläche vom Pleuelauge aufgenommen, während in einer exzentrischen Bohrung des Exzenters ein einen Kolbenbolzen aufnehmendes Kolbenbolzenlager angeordnet ist.
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Ein Stellkolben einer Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine respektive ein Pleuel der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 6 beschriebenen Gattung sind aus der
DE 10 2013 206 513 A1 bekannt. Danach nimmt ein im Bereich seines Pleuelauges geteiltes Pleuel über die Bohrung dieses Pleuelauges einen Exzenterkörper auf, in welchem ein Mittelpunkt einer Kolbenbolzenbohrung gegenüber einem Mittelpunkt des Pleuelauges versetzt angeordnet ist. Der Exzenterkörper ist mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche in der Bohrung des Pleuelauges geführt und als Gleitlager ausgebildet. Drehbewegungen des Exzenterkörpers in der Bohrung des Pleuelauges sollen selbsttätig erfolgen. Ausgelöst werden diese durch die Einwirkung von Massen- und Gaskräften der Zylindereinheit, wobei sich deren Wirkrichtungen während des Arbeitsverfahrens derselben ständig ändern. Weiterhin ist der Exzenterkörper mit einem Exzenterhebel verbunden, der als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, wobei an dessen Enden jeweils über ein Schwenklager eine Kolbenstange angreift. Jede der Kolbenstangen nimmt an dem vom Exzenterhebel abgewandten Ende mittels eines Kugelgelenks einen einteiligen Stellkolben auf, der verschiebbar in einem im Pleuel ausgebildeten Stützzylinder geführt ist. Die Kolbenstangen weisen unterschiedliche Querschnittsformen auf, wobei der Abschnitt zwischen dem Stellkolben und dem Anlenkpunkt am Exzenterhebel einen quaderförmigen Querschnitt aufweist, während an dem der Aufnahme des einteiligen Stellkolbens dienenden Ende die Kolbenstange kugelförmig ausgebildet ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kolbenstange mit Stellkolben einer Vorrichtung zum Verändern eines Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine sowie einen Pleuel einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bereitzustellen, welche sich durch eine vereinfachte und flexibilisierbare Fertigung auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des jeweiligen kennzeichnenden Teils der unabhängigen Patentansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den von diesen abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass der Stellkolben in Sandwichbauweise gefertigt wird. Das heißt, der Stellkolben besteht aus zumindest zwei Einzelteilen, welche sich einzeln fertigen lassen und im Anschluss auf der einteiligen Kolbenstange zusammengeführt werden. Hierzu ist der zweite Endabschnitt der Kolbenstange, auf dem der Stellkolben angeordnet ist, absatzfrei ausgeführt ist, wobei der Stellkolben zumindest zweiteilig ausgebildet ist. Der Stellkolben umfasst eine Führungseinheit und eine Halteeinheit, zwischen denen eine Dichtungseinheit angeordnet ist, wobei die Führungseinheit und die Halteeinheit im Wesentlichen ringförmig ausgebildet sind. Den zumindest zwei Einzelteilen des Stellkolbens kommen unterschiedliche Aufgaben zu. So dient die Führungseinheit der Führung des Stellkolbens in der Zylinderbohrung und zugleich als ein in axialer Richtung der Kolbenstange begrenzender Anschlag für die Dichtungseinheit. Die Halteeinheit dient der Fixierung der Dichtungseinheit in axialer Richtung auf der Kolbenstange. Die Zerlegung des Stellkolbens in zumindest zwei Einzelteile hat den Vorteil, dass eine modulare Fertigung ermöglicht wird, die unterschiedliche Ausgestaltungen von Kolbenstange und Stellkolben berücksichtigt, wie sie bei unterschiedlich ausgeführten Vorrichtungen zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zur Verwendung kommen können.
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Bevorzugt können die Führungseinheit und die Halteeinheit mittels einer kraftschlüssigen Verbindung auf der Kolbenstange montiert sein. Dabei kann insbesondere die Montage und Fixierung von Führungseinheit und Halteeinheit über Pressverbände vorgesehen sein. Denkbar ist auch eine Montage und Fixierung durch einen alternativen Fügeprozess wie Reibschweißen oder Kleben.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Führungseinheit und die Halteeinheit rotationssymmetrisch ausgebildet sind. Die rotationssymmetrische Ausgestaltung von Führungseinheit und Halteeinheit, insbesondere als Einzelringe, ist fertigungstechnisch optimiert. Zudem kann auch die Kolbenstange rotationssymmetrisch ausgeführt sein.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Führungseinheit eine ballige Außenkontur besitzt. Die ballige Außenkontur der Führungseinheit ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine lineare Bewegung von Kolbenstange und Stellkolben im Stützkolben nicht realisierbar ist und es zu einem Verkippen der Kolbenstange respektive des Tellkolbens kommt. Dabei ist vorgesehen, dass nur die Führungseinheit zum Führen des Stellkolbens mit ihrer Mantelfläche zumindest abschnittsweise mit der Zylinderbohrung in Berührung steht. Hierzu weist die Führungseinheit einen größeren Außendurchmesser als die Halteeinheit auf.
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Alternativ können bei einer linearen Bewegung von Kolbenstange und Stellkolben die Führungseinheit und die Halteeinheit einen kreisringförmigen Querschnitt mit konstantem Außendurchmesser aufweisen. Dies hätte eine leichtere und kostengünstigere Fertigung zur Folge. Genauso könnte auch die Dichtungseinheit eine zylindrische Form mit konstantem Außendurchmesser aufweisen. Bei linearer Bewegung kann, wie zuvor schon beschrieben, die Halteeinheit eine zylindrische Außenkontur aufweisen und zusätzlich neben der axialen Fixierung der Dichtungseinheit auch noch die Funktion der Führung der Kolbeneinheit mittragen. Die Halteeinheit schließt bevorzugt mit dem Stangenende ab.
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Des Weiteren kann, um eine gute Dichtungswirkung bei gleichzeitig nicht zu geringen Reibkräften zu erzielen, die Außenkontur der Dichteinheit ballig ausgeführt sein. Damit ist bei den hohen Haltedrücken eine ausreichende Dichtheit an der Kontaktstelle des Dichtelementes mit der Innenwand des Stützzylinders gegeben. Die Dichtungseinheit sollte nicht mit der Kolbenstange verpresst werden, damit durch den sich aufbauenden Druck im Druckraum die Dichtungseinheit immer gleichmäßig an die Stützzylinderinnenwand angepresst wird.
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Weiterhin können die Führungseinheit und die Halteeinheit aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die Fertigung des Stellkolbens aus zumindest zwei Einzelteilen erlaubt eine Kombination unterschiedlicher Werkstoffe zu deren Herstellung. Insbesondere sind die Werkstoffpaarungen in einfacher Weise austauschbar. So können die Führungseinheit und die Halteeinheit bevorzugt aus Stahl gefertigt sein. Die zwischen diesen auf der Kolbenstange angeordnete Dichtungseinheit kann entweder ein Stahldichtring, gesprengt oder gecrackt, oder ein Kunststoffring, beispielsweise aus PTFE oder Polyamidimid, sein. Dabei ist die Werkstoffwahl nicht bindend, so dass je nach Anwendungsfall kann auch ein anderer Werkstoff zum Einsatz kommen kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche und den von diesen abhängigen Patentansprüchen beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.
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Figurenliste
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen unterschiedliche Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 einen Längsschnitt durch ein Pleuel, wobei durch einen mit Stützzylindern zusammenwirkenden Exzenterhebel die Lage eines Kolbenbolzenlagers in Bezug auf das Pleuel veränderbar ist,
- 2 einen vergrößerten Ausschnitt V einer gaskraftseitigen Kolbenstange mit Stellkolben gemäß 1,
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt VI einer massenkraftseitigen Kolbenstange mit Stellkolben gemäß 1,
- 4 den vergrößerten Ausschnitt V gemäß 2 mit einer zweiten Ausführungsform von Kolbenstange und Stellkolben,
- 5 den vergrößerten Ausschnitt V gemäß 2 in einer dritten Ausführungsform der Kolbenstange,
- 6 eine Kolbenstange gemäß 4,
- 7 einen Längsschnitt durch ein Pleuel gemäß einer zweiten Ausführungsform, mit mittig am Boden der Druckräume angeordneten Ölablaufbohrungen,
- 8 ein vergrößerter Ausschnitt VII der gaskraftseitigen Kolbenstange mit Stellkolben gemäß 7,
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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In der 1 ist mit 1 ein Pleuel für eine Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, das aus einem zum Teil als Pleuelschaft 2 ausgebildeten Pleueloberteil 3 und einem nicht dargestellten Pleuelunterteil besteht. Das Pleueloberteil 3 und das Pleuelunterteil bilden gemeinsam ein Pleuellagerauge, durch welches der Pleuel 1 auf einem nicht näher dargestellten Kurbelzapfen einer Kurbelwelle gelagert ist. An seinem anderen Ende ist das Pleueloberteil 3 mit einem Pleuelauge 4 versehen, in welchem mittels eines Exzenterkörpers 5 ein nicht näher dargestelltes Kolbenbolzenlager für einen Kolbenbolzen 6 angeordnet ist. Durch den drehbar im Kolbenbolzenlager geführten Kolbenbolzen 6 ist ein nicht dargestellter Arbeitskolben einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine an dem Exzenterkörper 5 geführt, wobei eine Verdrehung des Exzenterkörpers 5 in einer Richtung zur Einstellung eines verhältnismäßig geringen Verdichtungsverhältnisses ε und dessen Verdrehung in die entgegengesetzte Richtung zur Einstellung eines höheren Verdichtungsverhältnisses ε führt.
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Der Exzenterkörper 5 wird durch die in der Zylindereinheit zwischen dem Pleuel 1 einerseits und dem Kolbenbolzen 6 sowie dem Kurbelzapfen andererseits auftretenden Triebwerkskräfte, also Massen- und Gaskräfte, verstellt. Mit MKS ist die Massenkraftseite und mit GKS die Gaskraftseite des Pleuels 1 bezeichnet. Während des Arbeitsverfahrens der Zylindereinheit ändern sich die wirkenden Kräfte kontinuierlich. Mit dem Exzenterkörper 5 ist ein als zweiarmigen Hebel ausgebildeter Exzenterhebel 10 drehfest verbunden, der diametral verlaufende Laschen 8 und 9 aufweist, wobei diese jeweils durch Kolbenstangen 11 und 12 mit einfachwirkenden Stellkolben 13 und 14 verbunden sind. Die einteiligen Kolbenstangen 11 und 12 sind jeweils mit einem ersten, im Wesentlichen gabelförmig ausgebildeten Endabschnitt 27a bzw. 28a an einer Drehachse 7 der jeweiligen Lasche 8 bzw. 9 angelenkt. Die Stellkolben 13 und 14 greifen mittels der vorgenannten Bauelemente an dem Exzenterkörper 5 an, um diesem eine Verdrehung zu ermöglichen oder ihn in der jeweiligen Position abzustützen. Somit kann durch die Stellkolben 13 und 14 die Drehbewegung des Exzenterkörpers 5 unterstützt oder seine Rückstellung, die aufgrund der mit unterschiedlichen Kraftrichtungen auf den Exzenterkörper 5 übertragenen Kräfte bewirkt werden würde, vermieden werden.
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Die Stellkolben 13 und 14 bilden gemeinsam mit Zylinderbohrungen 15 und 16, in denen sie geführt sind, Stützzylinder 17 und 18, wobei jeder Stützzylinder 17 bzw. 18 einen Druckraum 19 bzw. 20 aufweist. In die Druckräume 19 bzw. 20 kann als Hydraulikmedium dienendes Schmieröl der Hubkolbenbrennkraftmaschine aus einem im Pleuellagerauge angeordneten Pleuellager durch Ölzulaufleitungen 25 und 26 einströmen. Weiterhin geht von jedem der Druckräume 19 und 20 eine nicht dargestellte Ölrücklaufleitung aus, die beide in eine Ventilaufnahmebohrung für ein nicht näher dargestelltes Umschaltventil einmünden. Diese Ventilaufnahmebohrung verläuft innerhalb des Pleuelschafts 2, quer zu diesem. Am Stützzylinderboden 21 bzw. des jeweiligen Stützzylinders 17, 18 jeweils ein Rückschlagventil 23 bzw. 24 angeordnet, welche den jeweiligen Druckraum 19 bzw. 20 mit der korrespondierenden Rücklaufleitung verbinden.
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In 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt V der gaskraftseitigen Kolbenstange 12 mit dem daran angeordneten Stellkolben 14 gemäß 1 dargestellt. Die Kolbenstange 12 ist in gekippter Position dargestellt, das heißt sie weist zur Längsachse 38 des Stützzylinders 18 eine Neigung auf. In 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt VI der massenkraftseitigen Kolbenstange 11 mit dem daran angeordneten Stellkolben 14 gemäß 1 dargestellt. Die in 3 dargestellte Kolbenstange 11 weist zur Längsachse 37 des Stützzylinders 17 keine Neigung auf Die jeweilige Kolbenstange 11 und 12 weist einen zweiten Endabschnitt 27b bzw. 28b mit kreisförmigem Querschnitt auf. Der Außendurchmesser des zweiten Endabschnitts 27b bzw. 28b der Kolbenstange 11 und 12 ist konstant, das heißt er weist keinen Absatz auf. Auf dem jeweiligen zweiten Endschnitt 27b bzw. 28b ist der Stellkolben 13 bzw. 14 angeordnet. Die Stellkolben 13 bzw. 14 sind mehrteilig ausgebildet und umfassen jeweils eine Führungseinheit 29 bzw. 30 sowie eine Halteeinheit 33 bzw. 34. Zwischen der jeweiligen Führungseinheit 29 bzw. 30 und der Halteeinheit 33 bzw. 34 ist eine Dichtungseinheit 31 bzw. 32 angeordnet. Die Führungseinheiten 29, 30 und Halteeinheiten 33, 34 sind jeweils kreisringförmig ausgebildet.
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Die Befestigung der jeweiligen Führungseinheit 29 bzw. 30 und der entsprechenden Halteeinheit 33 bzw. 24 auf dem zweiten Endabschnitt 27b, 28b der Kolbenstange 11 bzw. 12 erfolgt mittels eines Pressverbands. Dabei wird zunächst die Führungseinheit 29 bzw. 30 auf den jeweiligen zweiten Endabschnitt 27b bzw. 28b gesetzt. Anschließend wird die jeweilige Dichtungseinheit 31 bzw. 32 aufgebracht. Zuletzt wird die Halteeinheit 33 bzw. 34 auf den jeweiligen zweiten Endabschnitt 27b bzw. 28b aufgesetzt. Die jeweilige Führungseinheit 29, 30 und Halteeinheit 33, 34 weisen eine axiale Beabstandung zueinander auf, die es der jeweiligen Dichtungseinheit 31, 32 ermöglicht, sich in radialer Richtung zu bewegen. Die Dichtungseinheit 31, 32 wird dazu nicht mittels Pressverbund auf der jeweiligen Kolbenstange 11, 12 fixiert. Die jeweilige Führungseinheit 29, 30 übernimmt die Funktion der Führung von Kolbenstange 11 bzw. 12 und Stellkolben 13 bzw. 14 in dem jeweiligen Stützzylinder 17 bzw. 18. Der Dichtungseinheit 31 bzw. 32 kommt die Funktion der Dichtung des Stellkolbens 13 bzw. 14 gegenüber der Wandung der jeweiligen Zylinderbohrung 15 bzw. 16 zu. Die zuunterst auf dem zweiten Endabschnitt 27b bzw. 28b angeordnete Halteeinheit 33, 34 hat die Funktion der Fixierung der Dichtungseinheit 31, 32. Die Halteeinheit 33, 34 schließt in montierter Position mit einer eben ausgebildeten Stirnfläche 35, 36 der Kolbenstange 14, 15 bündig ab.
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Das in den 1 bis 3 dargestellte aus Kolbenstange 11 bzw. 12 und Stellkolben 13 bzw. 14 bestehende System wird in dem jeweiligen Stützzylinder 17 bzw. 18 nicht linear geführt, sondern weist in seiner Endposition, in welcher sich einer der Stellkolben 13 bzw. 14 an dem entsprechenden Stützzylinderboden 21 bzw. 22 des jeweiligen Stützzylinders 17 bzw. 18 abstützt, eine Verkippung zur Längsachse des Stützzylinders 17 bzw. 18 auf. Um die Führung entlang der Wandung der Zylinderbohrung 15 bzw. 16 und die Dichtung der Stellkolben 13 und 14 bei nicht linearer Bewegung im Stützzylinder 17 und 18 gegenüber der Wandung der Zylinderbohrungen 15 bzw. 16 zu gewährleisten, weisen die Führungseinheiten 29, 30 sowie die Dichtungseinheiten 31, 32 eine ballige Außenmantelfläche auf.
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Die Halteeinheiten 33 und 34 weisen einen kleineren Außendurchmesser als die Führungseinheiten 29 und 30 auf, so dass gewährleistet ist, dass die Halteeinheiten 33 und 34 nicht mit der Wandung der Zylinderbohrungen 15 bzw. 16 der Stützzylinder 17 und 18 in Kontakt kommen. Dabei richtet sich der Außendurchmesser der Halteeinheiten 33 und 34 nach der Neigung der Kolbenstange 11 bzw. 12 zur Längsachse der Stützzylinder 17 und 18. Je größer die Verkippung, d.h. die Neigung relativ der Kolbenstange 11 bzw. 12 zur Längsachse der Stützzylinder 17 und 18, desto kleiner der Außendurchmesser der jeweiligen Halteeinheit 33 bzw. 34, wie dies in den Darstellungen in den 2 und 3 beispielhaft veranschaulicht ist. Der Außendurchmesser der auf der Massekraftseite MKS angeordneten Halteeinheit 33 ist kleiner als der Außendurchmesser der Halteeinheit 34 auf der Gaskraftseite GKS.
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Bei der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsformen wurden die Bezugszeichen für identische Bauteile des Pleuels 1 beibehalten.
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4 stellt den vergrößerten Ausschnitt V der gaskraftseitigen Kolbenstange 12 mit einem darauf angeordnetem Stellkolben 14a gemäß 1 in einer zweiten Ausführungsform dar. Der Stellkolben 14a umfasst eine mit Bezugszeichen 40 versehene Führungseinheit sowie eine Halteeinheit 42. Gemäß dieser zweiten Ausführungsform weisen die Führungseinheit 40 und die Halteeinheit 42 eine Außenmantelfläche mit einer zylindrischen Kontur auf. Der Außendurchmesser der Führungseinheit 40 ist entlang ihrer axialen Erstreckung konstant. Im Unterschied zu dem in den 2 und 3 dargestellten Stellkolben 14 ist der Stellkolben 14a gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer Halteeinheit 42 ausgeführt, deren zylindrische Außenkontur den gleichen Außendurchmesser wie die Führungseinheit 40 aufweist. Diese zweite Ausführungsform des Stellkolbens 14a kommt bei linearer Führung von Kolbenstange 12 und Stellkolben14a im Stützzylinder 18 zur Anwendung. Bei linearer Bewegung kann die Halteeinheit 42 zusätzlich neben der axialen Fixierung der Dichtungseinheit 32 noch die Funktion der Führung des Stellkolbens 14a mittragen. Die Stirnfläche 36a des zweiten Endabschnitts 28b ist ballig ausgeführt.
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5 stellt den vergrößerten Ausschnitt V der gaskraftseitigen Kolbenstange 12 mit Stellkolben 14 gemäß 1 in einer dritten Ausführungsform dar. Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Kolbenstange 12 von der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Stirnfläche 36 des zweiten Endabschnitts 28b eben ausgeführt ist. Die Führungseinheit 40 und die Halteeinheit 42 weisen eine Außenmantelfläche mit einer zylindrischen Kontur auf.
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In 6 ist die Darstellung der Kolbenstange 12 entsprechend der dritten, in 5 dargestellten, Ausführungsform gezeigt. Die Kolbenstange 12 ist an ihrem zweiten Endabschnitt 28b absatzfrei ausgebildet und weist eine nach außen gewölbte, verrundete Stirnfläche 36a auf.
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In 7 ist ein Längsschnitt durch einen Pleuel 1a gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Bezugszeichen für identische Komponenten wurden beibehalten. Im Unterschied zu dem Pleuel 1 gemäß 1 sind die Rückschlagventile 23, 24 beabstandet zu dem Boden 21, 22 des jeweiligen Stützzylinders 17, 18 im Bereich des Pleuellagerauges angeordnet. Ölrücklaufleitungen 43, 44 münden mittig in den Boden 21, 22 des jeweiligen Stützzylinders 17, 18. Hierdurch lässt sich, wie in 8 dargestellt, ein Linienkontakt zwischen der verrundeten Stirnfläche 36a der Kolbenstange 12 und dem Boden des Stützzylinders 22 erreichen, insbesondere, wenn der Kontakt im Randbereich von Ölzulaufleitungen oder Ölrücklaufleitungen 43, 44 stattfindet. Die zu den Böden 21, 22 beabstandete Anordnung der Rückschlagventile 23, 24 verhindert eine Beschädigung beim Auftreffen der Kolbenstange 11, 12 auf dem Boden 21, 22 des Stützzylinders 17, 18.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pleuel
- 1a
- Pleuel
- 2
- Pleuelschaft
- 3
- Pleueloberteil
- 4
- Pleuelauge
- 5
- Exzenterkörper
- 6
- Kolbenbolzen
- 7
- Drehachse
- 8
- Lasche
- 9
- Lasche
- 10
- Exzenterhebel
- 11
- Kolbenstange
- 12
- Kolbenstange
- 12a
- Kolbenstange
- 13
- Stellkolben
- 14
- Stellkolben
- 14a
- Stellkolben
- 15
- Zylinderbohrung
- 16
- Zylinderbohrung
- 17
- Stützzylinder
- 18
- Stützzylinder
- 19
- Druckraum
- 20
- Druckraum
- 21
- Stützzylinderboden
- 22
- Stützzylinderboden
- 23
- Rückschlagventil
- 24
- Rückschlagventil
- 25
- Ölzulaufleitung
- 26
- Ölzulaufleitung
- 27a
- Erster Endabschnitt von 11
- 27b
- Zweiter Endabschnitt von 11
- 28a
- Erster Endabschnitt von 12
- 28b
- Zweiter Endabschnitt von 12
- 29
- Führungseinheit
- 30
- Führungseinheit
- 31
- Dichtungseinheit
- 32
- Dichtungseinheit
- 33
- Halteeinheit
- 34
- Halteeinheit
- 35
- Stirnfläche von 11
- 36
- Stirnfläche von 12
- 36a
- Stirnfläche von 12a
- 37
- Längsachse
- 38
- Längsachse
- 40
- Führungseinheit
- 42
- Halteeinheit
- 43
- Ölrücklaufleitung
- 44
- Ölrücklaufleitung
- GKS
- Gaskraftseite
- MKS
- Massenkraftseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013206513 A1 [0007]
