DE102018116239A1

DE102018116239A1 - Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjustment device

Info

Publication number: DE102018116239A1
Application number: DE102018116239.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Mudra; Dietmar Schulze; Manfred Pöpperl
Original assignee: Eco Holding 1 GmbH
Current assignee: Eco Holding 1 GmbH
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-09
Also published as: CN110685803A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge (50), umfassend einen Pleuelkörper (23) und einen daran angeordneten Pleueldeckel (24), wodurch ein Hublagerauge (20) eingeschlossen ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) weist wenigstens einen, vorzugsweise zwei, Zylinder (12, 13) mit einem oder jeweils einem Kolben (6, 7) auf, der in einer Zylinderbohrung (10, 11) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (8, 9) verbunden ist. Ein Zulauf (14, 15) ist zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in den oder die Zylinder (12, 13) sowie ein Ablauf (16, 17) zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von dem oder den Zylindern (12, 13) vorgesehen. Der Pleuel (1) ist lagerschalenlos ausgebildet und ein innerer Umfang (40) des Hublagerauges (20) weist eine tribologisch verbesserte Oberfläche auf.

The invention relates to a connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length (50), comprising a connecting rod body (23) and a connecting rod cover (24) arranged thereon, whereby a lifting bearing eye ( 20) is included. The eccentric adjustment device (2) has at least one, preferably two, cylinders (12, 13) with one or each piston (6, 7), which is displaceably guided in a cylinder bore (10, 11) and with a support rod (8 , 9) is connected. An inlet (14, 15) is provided for supplying hydraulic fluid to the cylinder or cylinders (12, 13) and an outlet (16, 17) for discharging hydraulic fluid from the cylinder or cylinders (12, 13). The connecting rod (1) is designed without a bearing shell and an inner circumference (40) of the lifting bearing eye (20) has a tribologically improved surface.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length.

Stand der TechnikState of the art

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

Die Anbindung des Pleuels an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erfolgt über ein Hublagerauge des Pleuels, wobei zwischen dem Hublagerauge und einem Kurbelwellenzapfen eine Lagerschale positioniert ist. Zwischen der Lagerschale und dem Kurbelwellenzapfen kann sich ein Schmierölfilm aufbauen.The connecting rod is connected to a crankshaft of the internal combustion engine via a lifting bearing eye of the connecting rod, a bearing shell being positioned between the lifting bearing eye and a crankshaft journal. A film of lubricating oil can build up between the bearing shell and the crankshaft journal.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten und vereinfachten Pleuel zu schaffen.The object of the invention is to provide an improved and simplified connecting rod.

Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs.The above object is achieved according to one aspect of the invention with the features of the independent claim.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.

Es wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge vorgeschlagen, umfassend einen Pleuelkörper und einen daran angeordneten Pleueldeckel, wodurch ein Hublagerauge eingeschlossen ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist wenigstens einen, vorzugsweise zwei, Zylinder mit einem oder jeweils einem Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange verbunden ist. Dabei ist ein Zulauf zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in den oder die Zylinder sowie ein Ablauf zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von dem oder den Zylindern vorgesehen.A connecting rod for an internal combustion engine with variable compression is proposed with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length, comprising a connecting rod body and a connecting rod cover arranged thereon, whereby a lifting bearing eye is included. The eccentric adjustment device has at least one, preferably two, cylinders with one or in each case one piston which is guided displaceably in a cylinder bore and is connected to a support rod. An inlet for supplying hydraulic fluid into the cylinder or cylinders and an outlet for removing hydraulic fluid from the cylinder or cylinders are provided.

Erfindungsgemäß ist der Pleuel lagerschalenlos ausgebildet und ein innerer Umfang des Hublagerauges weist eine tribologisch verbesserte Oberfläche auf.According to the invention, the connecting rod is designed without a bearing shell and an inner circumference of the lifting bearing eye has a tribologically improved surface.

Die konventionelle Kombination aus Lagerschalen und den Nutgeometrien für die Versorgung eines Pleuels mit verstellbarem Exzenter („VCR-Pleuel“) stellt eine technische Herausforderung dar: Die Nutgeometrien schwächen die Lagertragfähigkeit, während gleichzeitig das VCR-Pleuel als zusätzlicher Ölverbraucher dem Lager Öl entzieht, was zu einem Ölmangel führen kann. Außerdem wirkt die Lagerschale wie eine Drossel, durch die das Öl gefördert wird, was die Versorgung des Lagerbereichs zwischen Hublagerauge und Hubzapfen verschlechtert. Durch den lagerschalenlosen Pleuel kann somit eine direkte Ölversorgung ermöglicht werden.The conventional combination of bearing shells and the groove geometries for supplying a connecting rod with an adjustable eccentric (“VCR connecting rod”) represents a technical challenge: The groove geometries weaken the bearing capacity, while at the same time the VCR connecting rod as an additional oil consumer draws oil from the bearing, which can lead to an oil shortage. In addition, the bearing shell acts like a throttle, through which the oil is conveyed, which worsens the supply to the bearing area between the pin bearing eye and the crank pin. A direct oil supply can thus be made possible by the conrod without conrods.

Zusätzlich zur tribologisch verbesserten Oberfläche des Hublagerauges kann zur Lagerung im Hublagerauge vorteilhaft ein gehärteter Hubzapfen verwendet werden.In addition to the tribologically improved surface of the lifting bearing eye, a hardened crank pin can advantageously be used for storage in the lifting bearing eye.

Vorteilhaft fallen weniger Bauteile an. Die Ölversorgung kann verbessert werden. Es ergeben sich mehr Freiheitsgrade bei der Wahl einer Nutgeometrie. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein hochbelasteter Bereich des Hublagerauges ausgespart werden soll. Ebenso kann eine größere Freiheit bei einer Verbohrung im Hubzapfen erreicht werden. Es können Anregung der Ölsäulen durch Öffnen und Schließen der Versorgungsbohrungen im Hubzapfen verringert werden. Eine zeitaufwändige Klassifizierung von Lagerschalen kann entfallen.Fewer components are advantageous. The oil supply can be improved. There are more degrees of freedom when choosing a groove geometry. This is particularly advantageous if a highly stressed area of the pin bearing eye is to be left out. Greater freedom can also be achieved with drilling in the crank pin. Excitation of the oil columns can be reduced by opening and closing the supply holes in the crank pin. A time-consuming classification of bearing shells can be omitted.

Nach einer günstigen Ausgestaltung kann der Pleuel wenigstens eine Nut zur Verbindung der Zuläufe mit einem Hydraulikflüssigkeitskreislauf aufweisen, wobei sich die Nut über wenigstens einen Teilbereich des inneren Umfangs des Hublagerauges erstreckt. Die Nut kann dabei theoretisch einen Teilbereich von größer 0° bis 360° einnehmen.According to a favorable embodiment, the connecting rod can have at least one groove for connecting the inlets to a hydraulic fluid circuit, the groove extending over at least a partial area of the inner circumference of the lifting bearing eye. The groove can theoretically occupy a partial range of greater than 0 ° to 360 °.

Besonders vorteilhaft ist es nach einer günstigen Ausgestaltung, wenn die Nut derart angeordnet ist, dass ein hochbelasteter Bereich des Hublagerauges ausgespart ist. Der hochbelastetete Bereich ist der obere Teil des Hublagerauges, der durch die Gaskräfte der Brennkraftmaschine besonders hoch beansprucht ist.According to a favorable embodiment, it is particularly advantageous if the groove is arranged in such a way that a highly stressed area of the Lifting bearing eye is spared. The highly stressed area is the upper part of the pin bearing eye, which is particularly highly stressed by the gas forces of the internal combustion engine.

Vorzugsweise weist die Nut wenigstens zwei Teilnuten im Bereich des Pleuelkörpers und eine Verbindungsnut im Bereich des Pleueldeckels auf. Üblicherweise führt ein Zulauf oder Ablauf von Hydraulikflüssigkeit zu den Zylindern, welche für die Betätigung der Exzenter-Verstelleinrichtung über Stützstangen vorgesehen sind, von einem dem Hublagerauge zugewandten unteren Ende der Zylinder weg, so dass die kürzeste Verbindung zur Versorgung der Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit zu dem oberen Teil des Hublagerauges im Bereich des Pleuelkörpers führt. Dieser Teil des Hublagerauges ist jedoch durch die Gaskräfte der Brennkraftmaschine besonders hoch beansprucht. Günstigerweise können deshalb in dem Teil des Hublagerauges, welches im Pleuelkörpers angeordnet ist, zwei Teilnuten zur Versorgung der Zuläufe der Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit angeordnet sein, welche beidseits des hochbeanspruchten Bereichs des Hublagerauges um die Längsachse des Pleuels liegen, um das Hublagerauge in diesem hochbeanspruchten Bereich durch den Pleuelkörper besser abzustützen. Die beiden Teilnuten verlaufen außerhalb der Längsachse des hochbelasteten Bereichs des Hublagerauges vorzugsweise von der Längsachse weg. The groove preferably has at least two partial grooves in the area of the connecting rod body and a connecting groove in the area of the connecting rod cover. Usually, an inflow or outflow of hydraulic fluid to the cylinders, which are provided for the actuation of the eccentric adjustment device via support rods, leads away from a lower end of the cylinders facing the lifting bearing eye, so that the shortest connection for supplying the cylinders with hydraulic fluid to the upper one Part of the pin bearing eye leads in the area of the connecting rod body. However, this part of the pin bearing eye is particularly highly stressed by the gas forces of the internal combustion engine. Conveniently, therefore, in the part of the pin bearing eye, which is arranged in the connecting rod body, two partial grooves for supplying the inlets to the cylinders with hydraulic fluid can be arranged, which lie on both sides of the highly stressed area of the pin bearing eye about the longitudinal axis of the connecting rod, around the pin bearing eye in this highly stressed area better support the connecting rod body. The two partial grooves preferably run away from the longitudinal axis outside the longitudinal axis of the highly loaded area of the lifting bearing eye.

So wird vorteilhaft vermieden, dass das Hublagerauge durch die Anordnung der Nuten im gerade hochbelasteten Bereich des Hublagerauges zu wenig Material aufweist, um die wirksam abstützen zu können.This advantageously prevents the pin bearing eye from having too little material due to the arrangement of the grooves in the area of the pin bearing eye that is just heavily loaded in order to be able to effectively support it.

Im Betrieb des Pleuels an einer Brennkraftmaschine kann es jedoch vorkommen, dass bei einer ungünstigen Stellung der Kurbelwelle nur eine der beiden Teilnuten in dem Hublagerauge mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. In dem erfindungsgemäßen Pleuel können dennoch beide Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden, wenn die beiden Zuläufe eine Kreuzungsstelle aufweisen, so dass eine Fluidverbindung zwischen den beiden Zuläufen besteht. So können beide Zuläufe auch über eine Nut mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch möglich, eine Verbindungsnut zur hydraulischen Verbindung der Teilnuten im Hublagerauge im Bereich des Pleueldeckels vorzusehen, so dass eine Fluidverbindung von einer Teilnut im Hublagerauge im Bereich des Pleuelkörpers über die Verbindungsnut im Hublagerauge im Bereich des Pleueldeckels sowie zur zweiten Teilnut im Hublagerauge im Bereich des Pleuelkörpers besteht. Damit können beiden Teilnuten im Hublagerauge im Bereich des Pleuelkörpers und damit auch beide Zuläufe der beiden Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden.In the operation of the connecting rod on an internal combustion engine, however, it can happen that only one of the two partial grooves in the pinion eye is supplied with hydraulic fluid when the crankshaft is in an unfavorable position. In the connecting rod according to the invention, however, both cylinders can be supplied with hydraulic fluid if the two inlets have an intersection, so that there is a fluid connection between the two inlets. Both inlets can also be supplied with hydraulic fluid via a groove. Alternatively or additionally, it is also possible to provide a connecting groove for the hydraulic connection of the partial grooves in the pin bearing eye in the area of the connecting rod cover, so that a fluid connection from a partial groove in the pin bearing eye in the area of the connecting rod body via the connecting groove in the pin bearing eye in the area of the connecting rod cover and to the second partial groove in the pin bearing eye exists in the area of the connecting rod body. This means that both partial grooves in the pin bearing eye in the area of the connecting rod body and thus both inlets of the two cylinders can be supplied with hydraulic fluid.

Eine günstige Ausgestaltung der Versorgungsbohrungen in der Kurbelwelle für die Hydraulikflüssigkeit kann günstig so vorgesehen sein, dass jeweils die Teilnut des Zulaufs, das gerade Hydraulikflüssigkeit benötigt, mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird oder gar so, dass stets beiden Teilnuten mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden.A favorable design of the supply bores in the crankshaft for the hydraulic fluid can advantageously be provided in such a way that the partial groove of the inlet that just requires hydraulic fluid is supplied with hydraulic fluid or even so that both partial grooves are always supplied with hydraulic fluid.

Auf die beschriebene Weise ist vorteilhaft ein sicherer verschleißarmer Betrieb des Pleuels unter hoher Belastung des Hublagerauges möglich bei gleichzeitig zuverlässiger Versorgung der Zylinder der Exzenter-Verstelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit. Dadurch kann vorteilhaft ein Leckageausgleich an Hydraulikflüssigkeit in den Zylindern sowie ein Zurückführen oder Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit auf Grund unterschiedlicher Kammergrößen der Zylinder gewährleistet werden.In the manner described, a safe, low-wear operation of the connecting rod under high load on the pin bearing eye is advantageously possible, while at the same time reliably supplying the cylinders of the eccentric adjusting device with hydraulic fluid. Leakage compensation for hydraulic fluid in the cylinders and a return or suction of hydraulic fluid due to different chamber sizes of the cylinders can thereby advantageously be ensured.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann jeder Zulauf jeweils mit jeder der beiden Teilnuten verbunden sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass im Betrieb des Pleuels, wenn bei ungünstiger Lage der Kurbelwelle nur eine der beiden Nuten mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, dennoch beide Zylinder über die Zuläufe mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden können, da die Zuläufe an beiden Teilnuten führen. According to an advantageous embodiment, each inlet can be connected to each of the two partial grooves. In this way it can be ensured that when the connecting rod is in operation, if only one of the two grooves is supplied with hydraulic fluid when the crankshaft is in an unfavorable position, both cylinders can still be supplied with hydraulic fluid via the inlets, since the inlets lead to both partial grooves.

Damit kann ein zuverlässiger Betrieb der Exzenter-Verstelleinrichtung in allen Betriebszuständen gewährleistet werden.This ensures reliable operation of the eccentric adjustment device in all operating states.

Vorteilhaft kann ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung mittels eines Umschaltventils verstellbar sein. Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften der Brennkraftmaschine eingeleitet, die bei einem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch die mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagten, im Pleuel integrierte Kolben unterstützt. Die Kolben verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung wirkenden Kräfte. Mit dem Umschaltventil kann so ein zuverlässige Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge über die Exzenter-Verstelleinrichtung erreicht werden, indem die Abläufe der beiden Zylinder in zwei Schaltstellungen jeweils über das Abgriffselement mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf, beispielsweise dem Motorölkreislauf, verbunden werden.An adjustment path of the eccentric adjustment device can advantageously be adjustable by means of a changeover valve. Rotation of the adjustable eccentric adjustment device is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine, which act on the eccentric adjustment device during an operating cycle of the internal combustion engine. The directions of action of the forces acting on the eccentric adjusting device change continuously during a work cycle. The rotary movement or adjustment movement is supported by the pistons, which are acted upon by hydraulic fluid, in particular motor oil, and are integrated in the connecting rod. The pistons prevent the eccentric adjusting device from resetting due to varying directions of action of the forces acting on the eccentric adjusting device. With the changeover valve, a reliable adjustment of the effective connecting rod length can be achieved via the eccentric adjusting device, in that the processes of the two cylinders in two switching positions are each connected to the hydraulic fluid circuit, for example the engine oil circuit, via the tap element.

Vorteilhaft kann das Umschaltventil zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms vorgesehen sein, welches wahlweise in eine erste Schaltstellung oder eine zweite Schaltstellung verlagerbar ist, wobei in der ersten Schaltstellung der Ablauf des ersten Zylinders über das Hublagerauge des Pleuels mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf und in der zweiten Schaltstellung der Ablauf des zweiten Zylinders über das Hublagerauge des Pleuels mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf verbunden ist. Mit dem Umschaltventil kann so eine zuverlässige Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge über die Exzenter-Verstelleinrichtung erreicht werden, indem die Abläufe der beiden Zylinder in zwei Schaltstellungen jeweils über das Abgriffselement mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf verbunden werden.The changeover valve can advantageously be provided for controlling the hydraulic fluid flow be, which can be shifted either to a first switching position or a second switching position, with in the first switching position the outflow of the first cylinder via the lifting eye of the connecting rod with the hydraulic fluid circuit and in the second switching position the outflow of the second cylinder via the lifting eye of the connecting rod with the Hydraulic fluid circuit is connected. With the changeover valve, a reliable adjustment of the effective connecting rod length can be achieved via the eccentric adjusting device by connecting the processes of the two cylinders to the hydraulic fluid circuit in two switching positions, each via the tap element.

Ein Ventilgehäuse des Umschaltventils kann dabei an oder in dem Pleuelkörper oder Pleueldeckel angeordnet sein. Je nach Bauraumanforderungen an den Pleuel können verschiedene Anordnungen des Ventilgehäuses des Umschaltventils an oder im Pleuel vorteilhaft sein. Zur Verwendung des Pleuels mit Boxermotoren als Brennkraftmaschine kann das Umschaltventil beispielsweise bevorzugt im Pleuelkörper seitlich zwischen einem Zylinder und dem Hublagerauge vorgesehen werden. Alternativ ist es aus Bauraumgründen für den Einsatz des Pleuels in Reihenmotoren günstig, das Umschaltventil im Bereich des Pleueldeckels unterzubringen oder als Adapterlösung unterhalb des Pleueldeckels von außen an dem Pleueldeckel anzubringen.A valve housing of the changeover valve can be arranged on or in the connecting rod body or connecting rod cover. Depending on the space requirements on the connecting rod, various arrangements of the valve housing of the changeover valve on or in the connecting rod can be advantageous. To use the connecting rod with boxer engines as the internal combustion engine, the changeover valve can, for example, preferably be provided laterally in the connecting rod body between a cylinder and the pin bearing eye. Alternatively, for reasons of installation space for the use of the connecting rod in in-line engines, it is favorable to accommodate the changeover valve in the area of the connecting rod cover or as an adapter solution below the connecting rod cover from the outside on the connecting rod cover.

Vorteilhaft kann das Ventilgehäuse als Adapter an dem Pleueldeckel vorgesehen sein. Es ist so möglich, das erfindungsgemäße Umschaltventil als anschraubbaren Adapter an dem Pleueldeckel vorzusehen, wie es aus Bauraumgründen bei Verwendung des Pleuels in einem Reihenmotor vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Umschaltventil so getrennt vor der Montage an einem Pleuel getestet werden kann. Bei Bedarf kann das Umschaltventil so auch leicht getauscht werden und durch ein anderes Umschaltventil ersetzt werden, das möglicherweise nicht mechanisch, sondern hydraulisch betätigbar sein kann.The valve housing can advantageously be provided as an adapter on the connecting rod cover. It is thus possible to provide the changeover valve according to the invention as a screw-on adapter on the connecting rod cover, as is advantageous for installation space reasons when using the connecting rod in a series engine. Another advantage is that the changeover valve can be tested separately on a connecting rod before assembly. If necessary, the changeover valve can also be easily replaced and replaced by another changeover valve, which may not be operated mechanically but hydraulically.

Günstigerweise kann der innere Umfang des Hublagerauges zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften eine Beschichtung aufweisen, wie etwa eine diamantähnliche Kohlenstoffschicht (DLC, diamond-like carbon) oder dergleichen.
Alternativ kann der innere Umfang zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften oberflächenbehandelt sein. Denkbar ist im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine Laserstrukturierung.
Die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften der Oberfläche ermöglicht auch ohne den Einsatz einer Lagerschale eine verschleißarme bzw. nahezu verschleißfreie Drehbewegung des Hubzapfens im Hublagerauge.The inner circumference of the lifting bearing eye can advantageously have a coating, such as a diamond-like carbon layer (DLC, diamond-like carbon) or the like, in order to improve the tribological properties.
Alternatively, the inner circumference can be surface-treated to improve the tribological properties. For example, laser structuring is conceivable within the scope of the invention.
The improvement of the tribological properties of the surface enables a low-wear or almost wear-free rotary movement of the crank pin in the pin bearing eye even without the use of a bearing shell.

Der Pleuel kann gemäß einer vorteilhaften Ausführung als gecracktes Pleuel vorgesehen sein, wobei der Pleuelkörper und der Pleueldeckel durch ein Bruchtrennen aus dem Pleuelwerkstoff herstellbar sind. Durch das Bruchtrennen, welches ein geteiltes Hublagerauge mit sehr engen Toleranzen erlaubt, wird der Pleuel im Bereich des Hublagerauges an mehreren definierten Sollbruchstellen in zwei Teile (Pleuelkörper und Pleueldeckel) gebrochen, wobei die Teile in einem späteren Fertigungsprozess wieder in der ursprünglichen geometrischen Form zusammengefügt werden.According to an advantageous embodiment, the connecting rod can be provided as a cracked connecting rod, the connecting rod body and the connecting rod cover being able to be produced from the connecting rod material by breaking separation. Due to the fracture separation, which allows a split pin bearing eye with very tight tolerances, the connecting rod is broken into two parts (connecting rod body and connecting rod cap) in the area of the pin bearing eye at several defined predetermined breaking points, with the parts being re-assembled in the original geometric shape in a later manufacturing process ,

Vorteilhaft können die Abläufe der Zylinder sich ausgehend von den Zylinderbohrungen durch den Pleuelkörper und den Pleueldeckel erstrecken und an einer dem Hublagerauge abgewandten Seite des Pleueldeckels in Ablaufleitungen des Umschaltventils münden. Die Abläufe können so durch den Pleuelkörper und bei montiertem Pleueldeckel durch den Pleueldeckel weitergeführt werden, um an der der Unterseite des Pleueldeckels wieder auszutreten. Auf diese Weise können die Abläufe in das als Adapter an der Unterseite des Pleueldeckels angeordnete Umschaltventil münden. Damit kann die Versorgung der Zylinder mit Hydraulikflüssigkeit auf günstige Weise sichergestellt werden. Über die Steuerung des Abführens von Hydraulikflüssigkeit aus den Zylindern kann die Exzenter-Verstelleinrichtung mit Hilfe des Umschaltventils wirksam gesteuert werden.Advantageously, the outlets of the cylinders can extend from the cylinder bores through the connecting rod body and the connecting rod cover and can open into drain lines of the changeover valve on a side of the connecting rod cover facing away from the lifting bearing eye. In this way, the processes can be continued through the connecting rod body and, if the connecting rod cover is fitted, through the connecting rod cover in order to emerge again on the underside of the connecting rod cover. In this way, the processes can open into the changeover valve arranged as an adapter on the underside of the connecting rod cover. This enables the supply of hydraulic fluid to the cylinders to be ensured in a favorable manner. The eccentric adjustment device can be effectively controlled by means of the changeover valve by controlling the discharge of hydraulic fluid from the cylinders.

Vorteilhaft kann wenigstens eine Leitung im Pleueldeckel zur Verbindung des Umschaltventils mit der Verbindungsnut des Hublagerauges angeordnet sein. Durch die Verbindung des Umschaltventils über die Verbindungsnut des Hublagerauges mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf ist der Betrieb der Exzenter-Verstelleinrichtung über das Umschaltventil sicher gewährleistet. Das Abführen von Hydraulikflüssigkeit über die Verbindungsnut des Hublagerauges stellt eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Art dar, die Fluidverbindung zwischen Umschaltventil und Hydraulikflüssigkeitskreislauf sicherzu stellen.At least one line can advantageously be arranged in the connecting rod cover for connecting the changeover valve to the connecting groove of the lifting bearing eye. The connection of the changeover valve to the hydraulic fluid circuit via the connecting groove of the lifting bearing eye ensures the operation of the eccentric adjustment device via the changeover valve. The discharge of hydraulic fluid via the connecting groove of the lifting bearing eye represents a simple, inexpensive and reliable way of ensuring the fluid connection between the changeover valve and the hydraulic fluid circuit.

Vorteilhaft kann ein Abgriffselement des Umschaltventils zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms in dem Umschaltventil vorgesehen sein, welches mittels eines federbeaufschlagten Rastelementes in den beiden Schaltstellungen arretierbar ist. Über das Abgriffselement kann in der ersten Schaltstellung der Ablauf des ersten Zylinders mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf und in der zweiten Schaltstellung der Ablauf des zweiten Zylinders mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf verbunden sein. Mit dem Umschaltventil kann so ein zuverlässige Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge über die Exzenter-Verstelleinrichtung erreicht werden, indem die Abläufe der beiden Zylinder in den beiden Schaltstellungen jeweils über das Abgriffselement mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf, beispielsweise dem Motorölkreislauf, verbunden werden. Die Arretierung des Abgriffselements in den beiden Schaltstellungen über das federbeaufschlagte Rastelement stellt eine sehr einfache und kostengünstige Art dar, die Funktion des Umschaltventils sicherzustellen. So kann als Rastelement beispielsweise eine mit einer Druckfeder beaufschlagte Kugel zum Einsatz kommen, welche in zwei Raststellungen des Ventilgehäuses einrasten kann.A tap element of the changeover valve for controlling the hydraulic fluid flow can advantageously be provided in the changeover valve, which can be locked in the two switching positions by means of a spring-loaded latching element. In the first switching position, the outlet of the first cylinder can be connected to the hydraulic fluid circuit via the tap element, and the outlet of the second cylinder can be connected to the hydraulic fluid circuit in the second switching position. With the changeover valve, a reliable adjustment of the effective connecting rod length can be achieved via the eccentric adjusting device, in that the processes of the two cylinders in the two switching positions each have the tapping element with the hydraulic fluid circuit, for example the Engine oil circuit, are connected. The locking of the tap element in the two switching positions via the spring-loaded latching element represents a very simple and inexpensive way of ensuring the function of the changeover valve. For example, a ball loaded with a compression spring can be used as the latching element, which ball can snap into two latched positions of the valve housing.

Vorteilhaft kann eine Feder des Rastelementes nach bestimmungsgemäßer Montage des Ventilgehäuses an dem Pleueldeckel wenigstens teilweise in einer Ausnehmung des Pleueldeckels geführt vorgesehen sein. Die Anordnung zumindest eines Teils der Feder des Rastelements in dem Pleueldeckel stellt eine günstig bauraumoptimierte Lösung der Anordnung des Ventilgehäuses an dem Pleueldeckel dar. Das Ventilgehäuse kann auf diese Weise flacher ausgeführt sein, da die Feder in der Ausnehmung des Pleueldeckels versenkt werden kann.A spring of the locking element can advantageously be provided at least partially guided in a recess in the connecting rod cover after the valve housing has been properly installed on the connecting rod cover. The arrangement of at least part of the spring of the latching element in the connecting rod cover represents a solution of the arrangement of the valve housing on the connecting rod cover that is favorable in terms of installation space. In this way, the valve housing can be made flatter because the spring can be countersunk in the recess in the connecting rod cover.

Figurenlistelist of figures

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

Es zeigen beispielhaft:

1 einen Längsschnitt eines lagerschalenlosen Pleuels nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 den Pleuel aus 1 in einem weiteren Längsschnitt;
3 den Pleuel aus 1 in einem weiteren Längsschnitt;
4 einen Längsschnitt eines lagerschalenlosen Pleuels nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

The following are examples:

1 a longitudinal section of a connecting rod-free connecting rod according to an embodiment of the invention;
2 the connecting rod 1 in a further longitudinal section;
3 the connecting rod 1 in a further longitudinal section;
4 a longitudinal section of a connecting rodless connecting rod according to a further embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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

Die 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten und Schnitte eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pleuels 1 für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung. Die Figuren zeigen Längsschnitte in verschiedener Tiefe des Pleuels 1.The 1 to 3 show different views and sections of a first embodiment of a connecting rod according to the invention 1 for an internal combustion engine with variable compression. The figures show longitudinal sections at different depths of the connecting rod 1 ,

Der Pleuel 1 umfasst einen Pleuelkörper 23 und einen daran angeordneten Pleueldeckel 24, wodurch ein Hublagerauge 20 eingeschlossen ist. Das Hublagerauge 20 dient zur Aufnahme eines Hublagerzapfens (nicht dargestellt) Der Pleuel 1 ist lagerschalenlos ausgebildet. Vorteilhaft wird ein gehärteter Hubzapfen (nicht dargestellt) eingesetzt. Erfindungsgemäß weist das Hublagerauge 20 an seinem inneren Umfang 40 eine tribologisch vorteilhaft verbesserte, d.h. eine reibwertverringerte Oberfläche auf. Die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften der Oberfläche kann erfindungsgemäß einerseits durch eine Beschichtung oder durch eine Oberflächenbehandlung erfolgen. Hierdurch wird auch ohne den Einsatz einer Lagerschale eine verschleißarme bzw. nahezu verschleißfreie Drehbewegung des Hubzapfens im Hublagerauge ermöglicht.
Als Beschichtung kann beispielsweise eine reibwertverringernde Beschichtung wie etwa eine diamantähnliche Kohlenstoffschicht (DLC, diamond-like carbon) oder dergleichen vorgesehen sein. Alternativ kann die Oberfläche zur Reibwertreduzierung oberflächenbehandelt werden. Als geeignetes Verfahren hierzu ist beispielhaft eine Laserstrukturierung zu nennen.The connecting rod 1 includes a connecting rod 23 and a connecting rod cover arranged thereon 24 , creating a lifting eye 20 is included. The lifting eye 20 is used to hold a pin bearing pin (not shown) The connecting rod 1 is designed without a bearing shell. A hardened crank pin (not shown) is advantageously used. According to the lifting eye has 20 on its inner circumference 40 a tribologically advantageous improved surface, ie a surface with reduced friction. According to the invention, the tribological properties of the surface can be improved on the one hand by a coating or by a surface treatment. This enables a low-wear or almost wear-free rotary movement of the crank pin in the pin bearing eye even without the use of a bearing shell.
For example, a coating that reduces the coefficient of friction, such as a diamond-like carbon layer (DLC, diamond-like carbon) or the like, can be provided as the coating. Alternatively, the surface can be surface-treated to reduce the coefficient of friction. Laser structuring can be mentioned as an example of a suitable method for this.

Der Pleuel 1 weist eine Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge mit einem Exzenter 4 auf, welcher mit einem ein- oder mehrteiligen Exzenterhebel 3 zusammenwirkt. Dabei ist ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 mittels eines Umschaltventils 5 verstellbar. Die effektive Pleuelstangenlänge ergibt sich als Abstand einer Mittelachse des Hublagerauges 20 von einer Mittelachse einer Bohrung des Exzenters 4 als Pleuellagerauge 52.The connecting rod 1 has an eccentric adjustment device 2 for adjusting an effective connecting rod length with an eccentric 4 on which with a one- or multi-part eccentric lever 3 interacts. There is an adjustment path of the eccentric adjustment device 2 by means of a changeover valve 5 adjustable. The effective connecting rod length is the distance between a central axis of the pin bearing eye 20 from a central axis of a bore of the eccentric 4 as a connecting rod bearing eye 52 ,

Die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 weist wenigstens zwei Zylinder 12, 13 mit jeweils einem Kolben 6, 7 auf, der in einer Zylinderbohrung 10, 11 verschiebbar geführt und mit einer Stützstange 8, 9 verbunden ist. Ein Zulauf 14, 15 ist jeweils zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder 12, 13 sowie ein Ablauf 16, 17 zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von dem Zylinder 12, 13 vorgesehen.The eccentric adjustment device 2 has at least two cylinders 12 . 13 with one piston each 6 . 7 on that in a cylinder bore 10 . 11 slidably guided and with a support rod 8th . 9 connected is. An influx 14 . 15 is to supply hydraulic fluid to the cylinder 12 . 13 as well as an expiry 16 . 17 for draining hydraulic fluid from the cylinder 12 . 13 intended.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel 1 integrierte Kolben 6, 7 unterstützt, bzw. die Kolben 6, 7 verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte. Die Kolben 6, 7 sind mittels Stützstangen 8, 9 mit dem Exzenterhebel 3 wirkverbunden.A twist of the adjustable eccentric adjustment device 2 is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine, which act on the eccentric adjusting device during a work cycle of the internal combustion engine 2 Act. The directions of action of the eccentric adjusting device change during a work cycle 2 acting forces continuously. The rotary movement or adjustment movement is acted upon by one or more hydraulic fluid, in particular motor oil, in the connecting rod 1 integrated pistons 6 . 7 supports, or the pistons 6 . 7 prevent the eccentric adjustment device from being reset 2 due to varying directions of force acting on the eccentric adjustment device 2 acting forces. The pistons 6 . 7 are by means of support rods 8th . 9 with the eccentric lever 3 operatively connected.

Wie 1 zu entnehmen ist, welche einen Schnitt des Pleuels 1 zeigt, sind die Kolben 6, 7 jeweils in der Zylinderbohrung 10, 11 eines Zylinders 12, 13 verschiebbar geführt. Die Zylinder 12, 13 können als separates Bauteil oder einteilig mit einem Pleuelkörper des Pleuels 1 vorgesehen sein. Ebenso ist es grundsätzlich denkbar, den Pleuel 1 mit nur einem Zylinder vorzusehen und einen doppeltwirkenden Kolben einzusetzen.How 1 it can be seen which section of the connecting rod 1 shows are the pistons 6 . 7 each in the cylinder bore 10 . 11 of a cylinder 12 . 13 slidably guided. The cylinders 12 . 13 can be as a separate component or in one piece with a connecting rod body of the connecting rod 1 be provided. It is also conceivable in principle, the connecting rod 1 To be provided with only one cylinder and to use a double-acting piston.

Die Kolben 6, 7 sind in durch die Zylinderbohrungen 10, 11 gebildeten Hydraulikkammern verschiebbar angeordnet und über die Zuläufe 14, 15 von dem Hublagerauge 20 aus mit Hydraulikflüssigkeit (Öl) über Rückschlagventile 21, 22 beaufschlagt. Diese verhindern dabei ein Rückfließen der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikkammern zurück in die Hydraulikflüssigkeitsleitungen in eine mehrteilige 30 des Hublagerauges 20 und ermöglichen ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikkammern.The pistons 6 . 7 are in through the cylinder bores 10 . 11 formed hydraulic chambers slidably arranged and on the inlets 14 . 15 from the lifting eye 20 with hydraulic fluid (oil) via check valves 21 . 22 applied. These prevent the hydraulic fluid from flowing back out of the hydraulic chambers back into the hydraulic fluid lines into a multi-part 30 of the pin bearing eye 20 and allow hydraulic fluid to be sucked into the hydraulic chambers.

Die Hydraulikkammern sind weiter über in den 2 und 3 erkennbare Abläufe 16, 17 mit dem Umschaltventil 5 verbunden. Diese Abläufe 16, 17 verlaufen durch einen Pleuelkörper 23 sowie einen daran befestigten Pleueldeckel 24 in Richtung Unterseite des Pleuels 1, an welcher ein Ventilgehäuse 25 des Umschaltventils 5 als Adapter befestigt ist, und münden in Ablaufleitungen des Umschaltventils 5. Das Umschaltventil 5 kann jedoch auch in den Pleueldeckel 24 oder in den Pleuelkörper 23 integriert vorgesehen sein.The hydraulic chambers are further over in the 2 and 3 recognizable processes 16 . 17 with the changeover valve 5 connected. These processes 16 . 17 run through a connecting rod 23 and a connecting rod cover attached to it 24 towards the bottom of the connecting rod 1 , on which a valve housing 25 of the changeover valve 5 is attached as an adapter, and open into drain lines of the changeover valve 5 , The switch valve 5 can also be in the connecting rod cover 24 or in the connecting rod body 23 be provided integrated.

Zur Verbindung der Zuläufe 14, 15 mit einem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 weist der Pleuel 1 wenigstens eine Nut auf, welche sich über wenigstens einen Teilbereich des inneren Umfangs 40 des Hublagerauges 20 erstreckt. Die Nut kann dabei theoretisch einen Teilbereich von größer 0° bis 360° einnehmen.To connect the inlets 14 . 15 with a hydraulic fluid circuit 80 the connecting rod points 1 at least one groove, which extends over at least a portion of the inner circumference 40 of the lifting eye 20 extends. The groove can theoretically occupy a partial range of greater than 0 ° to 360 °.

Wenigstens eine Leitung verbindet das Umschaltventil 5 mit einer Verbindungsnut 26 des Hublagerauges 20 im Bereich des Pleueldeckels 24. Die Verbindungsnut 26 ist auf dem inneren Umfang 40 des Hublagerauges 20 im Bereich des Pleueldeckels 24 angeordnet ist.At least one line connects the changeover valve 5 with a connecting groove 26 of the lifting eye 20 in the area of the connecting rod cover 24 , The connecting groove 26 is on the inner circumference 40 of the lifting eye 20 in the area of the connecting rod cover 24 is arranged.

Wie 1 weiter zu entnehmen ist, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Leitungen 18, 19 zur Verbindung des Umschaltventils 5 mit der Verbindungsnut 26 und damit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 der Brennkraftmaschine vorgesehen. Dagegen weist der Pleuelkörper 23 im Bereich des Hublagerauges 20 zwei Teilnuten 27, 28 auf, welche die Zuläufe 14, 15 mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 verbinden und das erwähnte Nachsaugen in Richtung Hydraulikkammern ermöglichen. Die zwei Teilnuten 27, 28 sind zur Versorgung der Zuläufe 14, 15 mit Hydraulikflüssigkeit auf dem inneren Umfang 40 des Hublagerauges 20 im Bereich des Pleuelkörpers 23 am Umfang 40 des Hublagerauges 20 voneinander beabstandet vorgesehen und bilden mit der Verbindungsnut 26 die oben erwähnte Nut, welche sich in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme eines hochbelasteten Bereichs 41 des Hublagerauges 20 über den gesamten inneren Umfang 20 erstreckt.How 1 It can also be seen that there are two lines in the exemplary embodiment shown 18 . 19 for connecting the changeover valve 5 with the connecting groove 26 and thus the hydraulic fluid circuit 80 the internal combustion engine provided. In contrast, the connecting rod body 23 in the area of the lifting bearing eye 20 two grooves 27 . 28 on what the inlets 14 . 15 with the hydraulic fluid circuit 80 connect and allow the aforementioned suction in the direction of the hydraulic chambers. The two grooves 27 . 28 are to supply the inlets 14 . 15 with hydraulic fluid on the inner circumference 40 of the lifting eye 20 in the area of the connecting rod 23 at the extent 40 of the lifting eye 20 spaced from each other and form with the connecting groove 26 the groove mentioned above, which is in the 1 embodiment shown with the exception of a heavily used area 41 of the lifting eye 20 over the entire inner circumference 20 extends.

Der hochbelasteter Bereich 41 des Hublagerauges 20 ist damit ausgespart. Die zwei Teilnuten 27, 28 sind dabei von einer mittleren Längsachse des Pleuelkörpers 23 beabstandet angeordnet. Die Teilnuten 27, 28 sind so in einem weniger stark belasteten Bereich angeordnet, so dass der hochbelastete Bereich 41 des Hublagerauges 20 nicht mehr durch eine Nut geschwächt wird und als tragende Fläche für den Hublagerzapfen (nicht dargestellt) dienen kann.The heavily used area 41 of the lifting eye 20 is spared. The two grooves 27 . 28 are from a central longitudinal axis of the connecting rod body 23 spaced apart. The partial grooves 27 . 28 are arranged in a less heavily used area so that the heavily used area 41 of the lifting eye 20 is no longer weakened by a groove and can serve as a supporting surface for the pin bearing pin (not shown).

Die Zuläufe 14, 15 sind jeweils mit einer Teilnut 27, 28 verbunden und kreuzen sich im Pleuelkörper 23 nicht. Beide Zuläufe 14, 15 können permanent mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden. Die Verbindungsnut 26 verbindet dabei die zwei Teilnuten 27, 28 hydraulisch. Gemäß nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung können ebenso mehrere, nicht verbundene Nuten vorgesehen sein.The inlets 14 . 15 are each with a partial groove 27 . 28 connected and cross in the connecting rod body 23 Not. Both inlets 14 . 15 can be permanently supplied with hydraulic fluid. The connecting groove 26 connects the two grooves 27 . 28 hydraulically. According to embodiments of the invention, not shown, a plurality of non-connected grooves can also be provided.

Wie weiter in 1 dargestellt, sind die zwei am Umfang 40 des Hublagerauges 20 voneinander beabstandeten Teilnuten 27, 28 wenigstens auf dem inneren Umfang 40 des Hublagerauges 20 im Bereich des Pleuelkörpers 23 zur Versorgung der Zuläufe 14, 15 mit Hydraulikflüssigkeit vorgesehen. Um die Hydraulikflüssigkeitsversorgung der Zuläufe 14, 15 trotz der relativ langen Versorgungswege zu verbessern, können Hydraulikflüssigkeitsversorgungsbohrungen in der Kurbelwelle so gewählt werden, dass immer die Teilnut 27, 28, deren zugeordneter Zulauf 14, 15 gerade Hydraulikflüssigkeit benötigt, mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Alternativ können die Hydraulikflüssigkeitsversorgungsbohrungen der Kurbelwelle derart ausgestaltet werden, dass permanent beide Nuten 27, 28 versorgt werden.As further in 1 are shown, the two are on the circumference 40 of the lifting eye 20 spaced partial grooves 27 . 28 at least on the inner circumference 40 of the lifting eye 20 in the area of the connecting rod 23 to supply the inlets 14 . 15 provided with hydraulic fluid. To the hydraulic fluid supply to the inlets 14 . 15 Despite the relatively long supply routes to improve, hydraulic fluid supply holes in the crankshaft can be chosen so that the partial groove 27 . 28 , their assigned inflow 14 . 15 just hydraulic fluid is required, is supplied with hydraulic fluid. Alternatively, the hydraulic fluid supply bores of the crankshaft can be designed such that both grooves are permanent 27 . 28 be supplied.

Das Umschaltventil 5, das zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms vorgesehen ist, ist wahlweise in eine erste Schaltstellung oder eine zweite Schaltstellung verlagerbar, wobei in der ersten Schaltstellung der Ablauf 16 des ersten Zylinders 12 über das Hublagerauge 20 des Pleuels 1 mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 und in der zweiten Schaltstellung der Ablauf 17 des zweiten Zylinders 13 über das Hublagerauge 20 des Pleuels mit dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 verbunden ist. Das Umschaltventil 5 weist ein Abgriffselement 29 auf, welches in dem Ventilgehäuse 25 angeordnet und wahlweise in eine erste Schaltstellung oder eine zweite Schaltstellung verlagerbar ist, wobei über das Abgriffselement 29 in der ersten Schaltstellung der Ablauf 16 des ersten Zylinders 12 mit einem Ölkreislauf und in der zweiten Schaltstellung der Ablauf 17 des zweiten Zylinders 13 mit dem Ölkreislauf verbunden ist. Das Abgriffselement 29, das zum Steuern des Hydraulikflüssigkeitsstroms in dem Umschaltventil 5 vorgesehen ist, ist mittels eines federbeaufschlagten Rastelementes 60 in den beiden Schaltstellungen arretierbar.The switch valve 5 , which is provided for controlling the hydraulic fluid flow, can optionally be shifted into a first switching position or a second switching position, with the sequence in the first switching position 16 of the first cylinder 12 over the lifting eye 20 of the connecting rod 1 with the hydraulic fluid circuit 80 and in the second switch position the sequence 17 of the second cylinder 13 over the lifting eye 20 the connecting rod with the hydraulic fluid circuit 80 connected is. The switch valve 5 has a tap element 29 on which is in the valve housing 25 arranged and optionally shiftable into a first switching position or a second switching position, with the tapping element 29 the sequence in the first switch position 16 of the first cylinder 12 with an oil circuit and the drain in the second switch position 17 of the second cylinder 13 is connected to the oil circuit. The tap element 29 that is used to control the flow of hydraulic fluid in the changeover valve 5 is provided, is by means of a spring-loaded locking element 60 lockable in the two switch positions.

Das Ventilgehäuse 25 des Umschaltventils 5 kann an oder in dem Pleuelkörper 23 oder Pleueldeckel 24 angeordnet sein. Bei den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Ventilgehäuse 25 aus Bauraumgründen als Adapter an der Unterseite des Pleueldeckels 24 angeordnet. Die Abläufe 16, 17 erstrecken sich, wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, ausgehend von den Zylinderbohrungen 10, 11 durch den Pleuelkörper 23 und den Pleueldeckel 24 und münden an der dem Hublagerauge 20 abgewandten Seite des Pleueldeckels 24 in Ablaufleitungen des Umschaltventils 5. Eine Feder 62 des Rastelementes 60 wird nach bestimmungsgemäßer Montage des Ventilgehäuses 25 an dem Pleueldeckel 24 wenigstens teilweise in einer Ausnehmung 64 des Pleueldeckels 24 geführt. Dadurch kann das Ventilgehäuse 25 flacher ausgeführt sein.The valve housing 25 of the changeover valve 5 can on or in the connecting rod body 23 or connecting rod caps 24 be arranged. In the two exemplary embodiments shown, the valve housing is 25 for space reasons as an adapter on the underside of the connecting rod cover 24 arranged. The processes 16 . 17 extend as from the 2 and 3 can be seen, starting from the cylinder bores 10 . 11 through the connecting rod 23 and the connecting rod cap 24 and lead to the lifting eye 20 opposite side of the connecting rod cover 24 in drain lines of the changeover valve 5 , A feather 62 of the locking element 60 after proper installation of the valve housing 25 on the connecting rod cover 24 at least partially in a recess 64 the connecting rod cover 24 guided. This allows the valve body 25 be flatter.

Der 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen lagerschalenlosen Pleuels 1 zu entnehmen. Die 4 zeigt einen Längsschnitt durch den Pleuel 1.The 4 is a second embodiment of a connecting rod-free connecting rod according to the invention 1 refer to. The 4 shows a longitudinal section through the connecting rod 1 ,

Dieses unterscheidet sich zum ersten Ausführungsbeispiel lediglich darin, dass sich die Zuläufe 14, 15 im Pleuelkörper 23 kreuzen. Die Zuläufe 14, 15 weisen wenigstens eine Kreuzungsstelle 54 im Pleuelkörper 23 zwischen den Zylindern 6, 7 und den Teilnuten 27, 28 so auf, dass zwischen den Zuläufen 6, 7 an der Kreuzungsstelle 54 eine Fluidverbindung besteht. Dadurch sind die Zuläufe 14, 15 jeweils mit beiden Teilnuten 27, 28 verbunden. Dadurch kann die Versorgung der beiden Zylinder 6, 7 mit Hydraulikflüssigkeit über die Zuläufe 14, 15 auch bei ungünstigen Umständen, bei denen nur eine Teilnut 27, 28 des Hublagerauges 20 aus dem Hydraulikflüssigkeitskreislauf 80 versorgt wird, sichergestellt werden. Die Hydraulikflüssigkeitsbohrungsnuten in der Kurbelwelle können damit weniger aufwendig ausgestaltet werden.This differs from the first exemplary embodiment only in that the inlets differ 14 . 15 in the connecting rod 23 cross. The inlets 14 . 15 have at least one crossing point 54 in the connecting rod 23 between the cylinders 6 . 7 and the partial grooves 27 . 28 so on that between the inlets 6 . 7 at the intersection 54 there is a fluid connection. This is the inlets 14 . 15 with both partial grooves 27 . 28 connected. This can supply the two cylinders 6 . 7 with hydraulic fluid through the inlets 14 . 15 even in unfavorable circumstances, where only a partial groove 27 . 28 of the lifting eye 20 from the hydraulic fluid circuit 80 is ensured. The hydraulic fluid bore grooves in the crankshaft can thus be designed to be less complex.

Der Pleuel 1 kann als gecracktes Pleuel vorgesehen sein, wobei der Pleuelkörper 23 und der Pleueldeckel 24 durch ein Bruchtrennen aus dem Pleuelwerkstoff herstellbar sind.
Durch das Bruchtrennen, welches ein geteiltes Hublagerauge 20 mit sehr engen Toleranzen erlaubt, wird der Pleuel 1 im Bereich des Hublagerauges 20 an mehreren definierten Sollbruchstellen in zwei Teile (Pleuelkörper 23 und Pleueldeckel 24) gebrochen, wobei die Teile 23, 24 in einem späteren Fertigungsprozess wieder in der ursprünglichen geometrischen Form zusammengefügt werden. Die Sollbruchstellen können beispielsweise mittels Laserstrahlschneiden hergestellt werden.The connecting rod 1 can be provided as a cracked connecting rod, the connecting rod body 23 and the connecting rod cover 24 can be produced by breaking the connecting rod material.
By breaking separation, which is a split pin bearing eye 20 The connecting rod is allowed with very tight tolerances 1 in the area of the lifting bearing eye 20 at several defined predetermined breaking points in two parts (connecting rod 23 and connecting rod caps 24 ) broken, the parts 23 . 24 can be reassembled in the original geometric shape in a later manufacturing process. The predetermined breaking points can be produced, for example, by means of laser beam cutting.

Claims

Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge (50), umfassend einen Pleuelkörper (23) und einen daran angeordneten Pleueldeckel (24), wodurch ein Hublagerauge (20) eingeschlossen ist, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) wenigstens einen, vorzugsweise zwei, Zylinder (12, 13) mit einem oder jeweils einem Kolben (6, 7) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (10, 11) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (8, 9) verbunden ist, und wobei ein Zulauf (14, 15) zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in den oder die Zylinder (12, 13) sowie ein Ablauf (16, 17) zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von dem oder den Zylindern (12, 13) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel (1) lagerschalenlos ausgebildet ist und ein innerer Umfang (40) des Hublagerauges (20) eine tribologisch verbesserte Oberfläche aufweist.Connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length (50), comprising a connecting rod body (23) and a connecting rod cover (24) arranged thereon, whereby a lifting bearing eye (20) is included , wherein the eccentric adjustment device (2) has at least one, preferably two, cylinders (12, 13) with one or each piston (6, 7) which is displaceably guided in a cylinder bore (10, 11) and with a support rod ( 8, 9), and wherein an inlet (14, 15) for supplying hydraulic fluid into the cylinder or cylinders (12, 13) and an outlet (16, 17) for discharging hydraulic fluid from the cylinder or cylinders (12, 13) are provided, characterized in that the connecting rod (1) is designed without a bearing shell and an inner circumference (40) of the lifting bearing eye (20) has a tribologically improved surface.

Pleuel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel (1) wenigstens eine Nut zur Verbindung der Zuläufe (14, 15) mit einem Hydraulikflüssigkeitskreislauf (80) aufweist, wobei sich die Nut über wenigstens einen Teilbereich des inneren Umfangs (40) des Hublagerauges (20) erstreckt.Connecting rod (1) Claim 1 , characterized in that the connecting rod (1) has at least one groove for connecting the inlets (14, 15) to a hydraulic fluid circuit (80), the groove extending over at least a portion of the inner circumference (40) of the lifting bearing eye (20) ,

Pleuel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut derart angeordnet ist, dass ein hochbelasteter Bereich (40) des Hublagerauges (20) ausgespart ist.Connecting rod (1) Claim 2 , characterized in that the groove is arranged such that a highly stressed area (40) of the lifting bearing eye (20) is left out.

Pleuel (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut wenigstens zwei Teilnuten (27, 28) im Bereich des Pleuelkörpers (23) umfasst.Connecting rod (1) Claim 2 or 3 , characterized in that the groove comprises at least two partial grooves (27, 28) in the area of the connecting rod body (23).

Pleuel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsnut (26) im Bereich des Pleueldeckels (24) zur hydraulischen Verbindung der Teilnuten (27, 28) vorgesehen ist.Connecting rod (1) Claim 4 , characterized in that a connecting groove (26) is provided in the area of the connecting rod cover (24) for the hydraulic connection of the partial grooves (27, 28).

Pleuel (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Teilnuten (27, 28) von einer mittleren Längsachse des Pleuelkörpers (23) beabstandet angeordnet sind.Connecting rod (1) Claim 4 or 5 , characterized in that the at least two part-grooves (27, 28) are arranged at a distance from a central longitudinal axis of the connecting rod body (23).

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zulauf (14, 15) jeweils mit jeder der beiden Teilnuten (27, 28) verbunden ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding Claims 4 to 6 , characterized in that each inlet (14, 15) is connected to each of the two partial grooves (27, 28).

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuläufe (14, 15) wenigstens eine Kreuzungsstelle (54) im Pleuelkörper (23) zwischen den Zylindern (6, 7) und den Teilnuten (27, 28) so aufweisen, dass zwischen den Zuläufen (6, 7) an der Kreuzungsstelle (54) eine Fluidverbindung besteht.Connecting rod (1) according to one of the preceding Claims 4 to 7 , characterized in that the inlets (14, 15) have at least one crossing point (54) in the connecting rod body (23) between the cylinders (6, 7) and the partial grooves (27, 28) such that between the inlets (6, 7 ) there is a fluid connection at the crossing point (54).

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung (2) mittels eines Umschaltventils (5) verstellbar ist, wobei ein Ventilgehäuse (25) des Umschaltventils (5) an oder in dem Pleuelkörper (23) oder Pleueldeckel (24) angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustment path of the eccentric adjusting device (2) is adjustable by means of a changeover valve (5), a valve housing (25) of the changeover valve (5) on or in the connecting rod body (23 ) or connecting rod cover (24) is arranged.

Pleuel (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (25) als Adapter an dem Pleueldeckel (24) vorgesehen ist.Connecting rod (1) Claim 9 , characterized in that the valve housing (25) is provided as an adapter on the connecting rod cover (24).

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Umfang (40) des Hublagerauges (20) zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften eine Beschichtung aufweist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner circumference (40) of the lifting bearing eye (20) has a coating to improve the tribological properties.

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Umfang (40) des Hublagerauges (20) zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften oberflächenbehandelt vorgesehen ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding Claims 1 to 10 , characterized in that the inner circumference (40) of the pin bearing eye (20) is provided with surface treatment to improve the tribological properties.

Pleuel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel (1) als gecracktes Pleuel vorgesehen ist, wobei der Pleuelkörper (23) und der Pleueldeckel (24) durch ein Bruchtrennen aus dem Pleuelwerkstoff herstellbar sind.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting rod (1) is provided as a cracked connecting rod, the connecting rod body (23) and the connecting rod cover (24) being able to be produced from the connecting rod material by breaking separation.