DE102018201988B3 - Connecting rod for an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange (2) für eine Brennkraftmaschine (1), mit einem ersten Pleuelauge (3), in dem ein Hubzapfen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (1) um eine Drehachse drehbar lagerbar ist, mit einem zweiten Pleuelauge (4) zur schwenkbeweglichen Anbindung eines Kolbens der Brennkraftmaschine (1) und mit einer Verstelleinrichtung (5) zur Verstellung eines effektiven Abstands zwischen Mittelpunkten (6, 7) der Pleuelaugen (3,4), wobei die Verstelleinrichtung (5) einen ersten Hydraulikzylinder (8) und einen zweiten Hydraulikzylinder (9) aufweist, die zum Verstellen des effektiven Abstands mittels eines einem der Pleuelaugen (3, 4) zugeordneten Exzenters (17) mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass ein in dem ersten Hydraulikzylinder (8) axial verlagerbar gelagerter erster Hydraulikkolben (10) und ein in dem zweiten Hydraulikzylinder (9) axial verlagerbar gelagerter zweiter Hydraulikkolben (11) über wenigstens ein Zugmittel (14) mit dem Exzenter (17) gekoppelt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine (1).The invention relates to a connecting rod (2) for an internal combustion engine (1), with a first connecting rod eye (3), in which a crankpin of a crankshaft of the internal combustion engine (1) is rotatably mounted about a rotation axis, with a second connecting rod eye (4) for pivoting Connecting a piston of the internal combustion engine (1) and with an adjusting device (5) for adjusting an effective distance between centers (6, 7) of the connecting rods (3,4), wherein the adjusting device (5) has a first hydraulic cylinder (8) and a second Hydraulic cylinder (9), which are acted upon for adjusting the effective distance by means of one of the connecting rods (3, 4) associated eccentric (17) with hydraulic fluid. It is provided that a in the first hydraulic cylinder (8) axially displaceably mounted first hydraulic piston (10) and in the second hydraulic cylinder (9) axially displaceably mounted second hydraulic piston (11) via at least one traction means (14) with the eccentric (17 ) are coupled. The invention further relates to an internal combustion engine (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine, mit einem ersten Pleuelauge, in dem ein Hubzapfen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine um eine Drehachse drehbar lagerbar ist, mit einem zweiten Pleuelauge zur schwenkbeweglichen Anbindung eines Kolbens der Brennkraftmaschine und mit einer Verstelleinrichtung zur Verstellung eines effektiven Abstands zwischen Mittelpunkten der Pleuelaugen, wobei die Verstelleinrichtung einen ersten Hydraulikzylinder und einen zweiten Hydraulikzylinder aufweist, die zum Verstellen des effektiven Abstands mittels eines einem der Pleuelaugen zugeordneten Exzenters mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a connecting rod for an internal combustion engine, with a first connecting rod eye, in which a crankpin of a crankshaft of the internal combustion engine is rotatably mounted about an axis of rotation, with a second connecting rod for pivotally connecting a piston of the internal combustion engine and with an adjusting device for adjusting an effective distance between Center points of the connecting rod, wherein the adjusting device comprises a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder, which are acted upon for adjusting the effective distance by means of one of the connecting rods associated with the eccentric with hydraulic fluid. The invention further relates to an internal combustion engine.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
Weiterhin zeigt die Druckschrift
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Pleuelstangen Vorteile aufweist, insbesondere ein geringeres Gewicht und eine gleichmäßigere Gewichtsverteilung aufweist sowie zudem einfach und kostengünstig herstellbar ist.It is an object of the invention to provide a connecting rod for an internal combustion engine, which has advantages over known connecting rods, in particular a lower weight and a more uniform weight distribution and also easy and inexpensive to produce.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Pleuelstange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass ein in dem ersten Hydraulikzylinder verlagerbar gelagerter erster Hydraulikkolben und ein in dem zweiten Hydraulikzylinder axial verlagerbar gelagerter zweiter Hydraulikkolben über wenigstens ein Zugmittel mit dem Exzenter gekoppelt sind.This is achieved according to the invention with a connecting rod having the features of
Die Pleuelstange ist beispielsweise Bestandteil der Brennkraftmaschine, welche bevorzugt dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments dient. Die Brennkraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder auf, in welchem ein Kolben verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben ist über die Pleuelstange an die Kurbelwelle angebunden, welche um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle liegt als Exzenterwelle vor und weist den Hubzapfen auf, welcher exzentrisch bezüglich der Drehachse angeordnet ist.The connecting rod is for example part of the internal combustion engine, which preferably serves the driving of a motor vehicle, so far as providing a directed to the driving of the motor vehicle torque. The internal combustion engine has at least one cylinder, in which a piston is arranged to be displaceable. The piston is connected via the connecting rod to the crankshaft, which is rotatably mounted about a rotation axis. The crankshaft is in the form of an eccentric shaft and has the crank pin, which is arranged eccentrically with respect to the axis of rotation.
Auf dem Hubzapfen ist die Pleuelstange drehbar gelagert. Hierzu verfügt die Pleuelstange über das erste Pleuelauge, welches den Hubzapfen der Kurbelwelle in sich aufnimmt und um diesen drehbar gelagert ist. Insoweit ist die Pleuelstange um die Drehachse drehbar an dem Hubzapfen gelagert. Die Drehachse der Pleuelstange um den Hubzapfen ist vorzugsweise parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle. Auf der der Kurbelwelle abgewandten Seite der Pleuelstange ist der Kolben an diese angebunden. Hierzu verfügt die Pleuelstange über das zweite Pleuelauge, in welchem ein Kolbenzapfen des Kolbens schwenkbeweglich angeordnet ist. Schlussendlich ist also die Pleuelstange auch bezüglich des Kolbens drehbar gelagert, nämlich über eine Drehachse, welche von den vorstehend beschriebenen Drehachsen parallel beabstandet angeordnet ist.On the crank pin, the connecting rod is rotatably mounted. For this purpose, the connecting rod has the first connecting rod eye, which receives the crank pin of the crankshaft in itself and is rotatably mounted about this. In that regard, the connecting rod is rotatably mounted about the axis of rotation on the crank pin. The axis of rotation of the connecting rod about the crank pin is preferably parallel to the axis of rotation of the crankshaft. On the side facing away from the crankshaft of the connecting rod, the piston is connected to this. For this purpose, the connecting rod has the second connecting rod eye, in which a piston pin of the piston is pivotally mounted. Finally, therefore, the connecting rod is also rotatably mounted with respect to the piston, namely via a rotation axis, which is arranged parallel spaced from the above-described axes of rotation.
Die Pleuelstange verfügt über die Verstelleinrichtung, mittels welcher der effektive Abstand zwischen den Mittelpunkten der Pleuelaugen verstellt werden kann. Bei einer ersten Einstellung liegt insoweit ein erster effektiver Abstand und bei einer zweiten Einstellung ein zweiter effektiver Abstand vor, wobei die beiden effektiven Abstände voneinander verschieben sind. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Pleuelstange kann beispielsweise auf einfache Art und Weise eine Brennkraftmaschine mit variablem Verdichtungsverhältnis realisiert werden, sodass während eines Betriebs der Brennkraftmaschine durch eine Veränderung des effektiven Abstands eine Veränderung des effektiven Verdichtungsverhältnisses realisiert ist. Die Pleuelstange kann insoweit auch als VCR-Pleuelstange (VCR - Variable Compression Ratio) bezeichnet werden.The connecting rod has the adjusting device, by means of which the effective distance between the centers of the connecting rod can be adjusted. In a first setting is so far a first effective distance and at a second setting before a second effective distance, with the two effective distances are shifted from each other. With such an embodiment of the connecting rod, for example, an internal combustion engine with variable compression ratio can be realized in a simple manner, so that a change in the effective compression ratio is realized during operation of the internal combustion engine by changing the effective distance. The connecting rod can also be referred to as a VCR connecting rod (VCR - Variable Compression Ratio).
Die Verstelleinrichtung weist die beiden Hydraulikzylinder auf, also den ersten Hydraulikzylinder und den zweiten Hydraulikzylinder. Beispielsweise ist die Verstelleinrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Druckbelastung der Pleuelstange, welche auf eine Verkleinerung des effektiven Abstands zwischen den Mittelpunkten der Pleuelaugen gerichtet ist, der erste Hydraulikzylinder druckbeaufschlagt wird, wohingegen bei einer Zugbelastung der Pleuelstange, welche auf eine Vergrößerung des effektiven Abstands gerichtet ist, der zweite Hydraulikzylinderdruck beaufschlagt wird.The adjusting device has the two hydraulic cylinders, that is, the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder. For example, the adjusting device is designed such that when a pressure load of the connecting rod, which is directed to a reduction of the effective distance between the centers of the connecting rod, the first hydraulic cylinder is pressurized, whereas at a tensile load of the connecting rod, which directed to an increase in the effective distance is, the second hydraulic cylinder pressure is applied.
Durch hydraulisches Verschließen des ersten Hydraulikzylinders und/oder des zweiten Hydraulikzylinders kann insoweit eine Veränderung des effektiven Abstands unterbunden und durch hydraulisches Öffnen freigegeben werden. In anderen Worten kann durch entsprechendes Einstellen der Verstelleinrichtung das Verstellen des effektiven Abstands zugelassen oder unterbunden werden. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, durch eine Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikzylinders mit Hydraulikdruck den Abstand zwischen den Mittelpunkten der Pleuelaugen zu vergrößern oder durch eine Druckbeaufschlagung des zweiten Hydraulikzylinders den Abstand zu verringern.By hydraulically closing the first hydraulic cylinder and / or the second hydraulic cylinder, a change in the effective distance can be prevented so far and released by hydraulic opening. In other words, adjusting the effective distance can be allowed or prevented by appropriately adjusting the adjusting device. Alternatively, it can also be provided to increase the distance between the centers of the connecting rod eyes by pressurizing the first hydraulic cylinder with hydraulic pressure or to reduce the distance by pressurizing the second hydraulic cylinder.
Die Verstelleinrichtung ist als Exzenterverstelleinrichtung ausgebildet und weist entsprechend zusätzlich zu den Hydraulikzylindern den Exzenter auf. In dem Exzenter ist eines der Pleuelaugen ausgebildet, vorzugsweise das zweite Pleuelauge. Der Exzenter ist um eine Drehachse drehbar an einem Grundkörper der Pleuelstange drehbar gelagert, wobei in dem Grundkörper das jeweils andere Pleuelauge, beispielsweise also das erste Pleuelauge, vorliegt. Die Drehachse, um welche der Exzenter drehbar an dem Grundkörper gelagert ist, ist von einer Längsmittelachse des in dem Exzenter ausgebildeten Pleuelauges, insbesondere also des zweiten Pleuelauges, parallel beabstandet angeordnet.The adjusting device is designed as Exzenterverstelleinrichtung and accordingly has in addition to the hydraulic cylinders on the eccentric. In the eccentric one of the connecting rod is formed, preferably the second connecting rod eye. The eccentric is rotatably mounted about a rotation axis rotatably mounted on a base body of the connecting rod, wherein in the base body, the respective other connecting rod, for example, the first connecting rod, is present. The axis of rotation, about which the eccentric is rotatably mounted on the base body, is arranged parallel spaced from a longitudinal center axis of the connecting rod formed in the eccentric, in particular so of the second connecting rod.
Der Exzenter ist über das wenigstens eine Zugmittel mit den Hydraulikkolben gekoppelt, welche in den Hydraulikzylindern axial verlagerbar angeordnet sind. Unter der axialen Verlagerbarkeit der Hydraulikkolben ist eine lineare Verlagerbarkeit in Richtung einer Längsmittelachse des Hydraulikzylinders beziehungsweise des Hydraulikkolbens zu verstehen. Die Wirkverbindung zwischen den Hydraulikkolben und dem Exzenter werden über das Zugmittel hergestellt, nämlich derart, dass bei einer Verlagerung der Hydraulikkolben in den Hydraulikzylindern eine Drehbewegung des Exzenters um seine Drehachse zum Verstellen des effektiven Abstands zwischen den Mittelpunkten der Pleuelaugen bewirkt wird.The eccentric is coupled via the at least one traction means with the hydraulic piston, which are arranged axially displaceable in the hydraulic cylinders. The axial displaceability of the hydraulic piston means a linear displaceability in the direction of a longitudinal center axis of the hydraulic cylinder or of the hydraulic piston. The operative connection between the hydraulic piston and the eccentric are produced by the traction means, namely such that upon displacement of the hydraulic pistons in the hydraulic cylinders a rotational movement of the eccentric about its axis of rotation is effected for adjusting the effective distance between the centers of the connecting rods.
Das Zugmittel ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es lediglich eine Zugkraft aufnehmen kann, insoweit also biegeschlaff ist. Alternativ kann ein biegesteifes Zugmittel Verwendung finden. Es kann vorgesehen sein, dass lediglich ein einziges Zugmittel vorliegt, welches einerseits an dem ersten Hydraulikkolben und andererseits an dem zweiten Hydraulikkolben angreift und zudem mit dem Exzenter gekoppelt ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der erste Hydraulikkolben über ein erstes Zugmittel und der zweite Hydraulikkolben über ein zweites Zugmittel mit dem Exzenter gekoppelt sind. Das Zugmittel oder die mehreren Zugmittel können den Exzenter - zumindest zeitweise in Abhängigkeit von der Stellung des Exzenters - jeweils nur teilweise, mindestens einmal oder mehrfach umschlingen. In jedem Fall kann durch Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikzylinders oder des zweiten Hydraulikzylinders der Exzenter um seine Drehachse gedreht werden.The traction means is preferably designed such that it can absorb only a tensile force, so far as it is limp. Alternatively, a rigid traction means can be used. It can be provided that only a single traction means is present, which acts on the one hand on the first hydraulic piston and on the other hand on the second hydraulic piston and is also coupled to the eccentric. However, it can also be provided that the first hydraulic piston is coupled via a first traction means and the second hydraulic piston via a second traction means with the eccentric. The traction means or the plurality of traction means, the eccentric - at least temporarily depending on the position of the eccentric - only partially, at least once or repeatedly wrap around. In any case, by applying pressure to the first hydraulic cylinder or the second hydraulic cylinder, the eccentric can be rotated about its axis of rotation.
Bevorzugt ist die Verstelleinrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Druckbelastung der Pleuelstange, welche auf die Verkleinerung des effektiven Abstands zwischen den Mittelpunkten der Pleuelaugen gerichtet ist, der zweite Hydraulikzylinder über das Zugmittel zugbeaufschlagt wird, wohingegen bei einer Zugbelastung der Pleuelstange, welche auf die Vergrößerung des effektiven Abstands gerichtet ist, der erste Hydraulikzylinder zugbeaufschlagt wird. Es kann jedoch auch -je nach Ausgestaltung des Zugmittels - die umgekehrte Vorgehensweise vorgesehen sein.Preferably, the adjusting device is designed such that at a pressure load of the connecting rod, which is directed to the reduction of the effective distance between the centers of the connecting rods, the second hydraulic cylinder zugbeaufschlagt on the traction means, whereas at a tensile load of the connecting rod, which on the increase of the directed effective distance, the first hydraulic cylinder is zugbeaufschlagt. However, it can also be provided - depending on the design of the traction device - the reverse procedure.
Eine derartige Ausgestaltung der Pleuelstange ermöglicht eine platzsparende Anordnung der Hydraulikzylinder, weil diese aufgrund der Kopplung der Hydraulikkolben mit dem Exzenter über das, insbesondere biegeschlaffe, Zugmittel optimal angeordnet werden können, beispielsweise zur Erzielung einer gleichmäßigen Gewichtsverteilung der Pleuelstange. Zudem kann ein Überstehen der Hydraulikzylinder über eine Grundgeometrie der Pleuelstange verhindert werden, sodass insgesamt ein geringeres Gewicht der Pleuelstange realisiert ist. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Hydraulikkolben in den Hydraulikzylindern festgesetzt werden können, sodass eine Verriegelung vorliegt. Beispielsweise wird dies durch eine strömungstechnische Versperrung wenigstens einer der Hydraulikzylinder, bevorzugt beider Hydraulikzylinder, erzielt.Such a design of the connecting rod allows a space-saving arrangement of the hydraulic cylinder, because these can be optimally arranged due to the coupling of the hydraulic piston with the eccentric over the, in particular pliable, traction means, for example, to achieve a uniform weight distribution of the connecting rod. In addition, a survival of the hydraulic cylinder can be prevented via a basic geometry of the connecting rod, so that a total of a lower weight of the connecting rod is realized. Particularly preferably, it is provided that the hydraulic piston can be fixed in the hydraulic cylinders, so that there is a lock. For example, this is achieved by a fluidic obstruction of at least one of the hydraulic cylinders, preferably both hydraulic cylinders.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Längsmittelachsen der Hydraulikzylinder parallel zueinander und/oder symmetrisch bezüglich einer Längsmittelachse der Pleuelstange vorliegen. Aufgrund der parallelen Anordnung der Hydraulikzylinder beziehungsweise ihrer Längsmittelachsen kann die vorstehend bereits erwähnte optimale Anordnung realisiert werden, bei welcher die Hydraulikzylinder nicht über die Grundgeometrie der Pleuelstange überstehen. Zudem wird eine ansonsten auftretende Materialanhäufung auf vorteilhafte Art und Weise vermieden.A development of the invention provides that longitudinal central axes of the hydraulic cylinders are parallel to one another and / or symmetrical with respect to a longitudinal center axis of the connecting rod. Due to the parallel arrangement of the hydraulic cylinders or their longitudinal central axes, the above-mentioned optimal arrangement can be realized, in which the hydraulic cylinders do not survive beyond the basic geometry of the connecting rod. In addition, an otherwise occurring material accumulation is avoided in an advantageous manner.
Zusätzlich oder alternativ können die Hydraulikzylinder beziehungsweise ihre Längsmittelachsen symmetrisch angeordnet sein, nämlich bezüglich der Längsmittelachsen der Pleuelstange. Hierbei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Hydraulikzylinder beziehungsweise ihre Längsmittelachsen jeweils beabstandet parallel zu der Längsmittelachse der Pleuelstange angeordnet sind. Unter der Längsmittelachse der Pleuelstange ist vorzugsweise eine Längsmittelachse des vorstehend bereits erwähnten Grundkörpers zu verstehen. Auch eine derartige Anordnung dient der Realisierung einer gleichmäßigen Gewichtsverteilung der Pleuelstange.Additionally or alternatively, the hydraulic cylinders or their longitudinal center axes may be arranged symmetrically, namely with respect to the longitudinal center axes of the connecting rod. In this case, it is provided, for example, that the hydraulic cylinders or their longitudinal center axes are each arranged at a distance parallel to the longitudinal central axis of the connecting rod. The longitudinal center axis of the connecting rod is preferably to be understood as meaning a longitudinal center axis of the basic body already mentioned above. Such an arrangement also serves to realize a uniform weight distribution of the connecting rod.
Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hydraulikzylinder das gleiche Hydraulikvolumen aufweisen. Das bedeutet, dass bei einer Stellung der in ihnen angeordneten Kolben derart, dass das jeweilige Volumen maximal wird, das Volumen des ersten Hydraulikzylinders dem Volumen des zweiten Hydraulikzylinders entspricht. Hierdurch wird die gleichmäßige Gewichtsverteilung der Pleuelstange erzielt. Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Volumina der Hydraulikzylinder unterschiedlich sind.A preferred further embodiment of the invention provides that the hydraulic cylinders have the same hydraulic volume. This means that at a position of the piston arranged in them such that the respective volume becomes maximum, the volume of the first hydraulic cylinder corresponds to the volume of the second hydraulic cylinder. As a result, the uniform weight distribution of the connecting rod is achieved. Alternatively, it may of course also be provided that the volumes of the hydraulic cylinders are different.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel als Seil, Kette oder Riemen vorliegt. Die Kette liegt besonders bevorzugt in Form einer Zahnkette und der Riemen in Form eines Zahnriemens vor. In jedem Fall ist das Zugmittel bevorzugt biegeschlaff ausgestaltet, also zumindest nicht auf Druck belastbar, sondern vielmehr nur auf Zug belastbar. Die Verwendung des Seils, der Kette oder des Riemens als Zugmittel ermöglicht eine deutliche Gewichtsreduzierung der Pleuelstange im Vergleich mit bekannten Ausgestaltungen. Auch eine biegesteife Ausgestaltung des Zugmittels kann realisiert sein, insbesondere falls es in Gestalt der Kette vorliegt.In the context of a further embodiment of the invention can be provided that the traction means is present as a rope, chain or belt. The chain is particularly preferably in the form of a toothed chain and the belt in the form of a toothed belt. In any case, the traction means is preferably designed as a limp, so at least not loadable on pressure, but rather only on train loadable. The use of the rope, the chain or the belt as a traction means allows a significant weight reduction of the connecting rod in comparison with known embodiments. A flexurally rigid design of the traction means can also be realized, in particular if it is in the form of the chain.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Exzenter außenseitig mit einer Verzahnung versehen ist, die mit der Zahnkette oder dem Zahnriemen in Eingriff steht. Der Exzenter ist, wie bereits erläutert, um seine Drehachse drehbar an dem Grundkörper der Pleuelstange gelagert. In radialer Richtung bezüglich der Drehachse außen verfügt er über die Verzahnung, welche insoweit auch als Außenverzahnung bezeichnet werden kann. Die Verzahnung kämmt mit der Zahnkette beziehungsweise dem Zahnriemen, steht also mit dieser beziehungsweise diesem in Eingriff. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Kraftübertragung von dem Zugmittel auf den Exzenter bewirkt.A further embodiment of the invention provides that the eccentric is provided on the outside with a toothing, which is in engagement with the toothed chain or the toothed belt. The eccentric is, as already explained, mounted rotatably about its axis of rotation on the main body of the connecting rod. In the radial direction with respect to the axis of rotation outside, it has the toothing, which can also be referred to as external toothing. The toothing meshes with the toothed chain or the toothed belt, so it is in engagement with this or this. As a result, a particularly reliable power transmission is effected by the traction means on the eccentric.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zugmittel durchgehend und den Exzenter teilweise umgreifend ausgebildet ist, wobei es einerseits an dem ersten Hydraulikkolben und andererseits an dem zweiten Hydraulikkolben befestigt ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Pleuelstange ist lediglich ein einziges Zugmittel vorgesehen, welches sich von dem ersten Hydraulikkolben bis hin zu dem zweiten Hydraulikkolben erstreckt und hierbei den Exzenter teilweise umgreift.A further embodiment of the invention provides that the traction means is formed continuously and the eccentric partially encompassing, wherein it is attached on the one hand to the first hydraulic piston and on the other hand to the second hydraulic piston. In such an embodiment of the connecting rod only a single traction means is provided, which extends from the first hydraulic piston to the second hydraulic piston and in this case partially surrounds the eccentric.
In anderen Worten verläuft das Zugmittel ausgehend von dem ersten Hydraulikkolben hin zu dem Exzenter und ausgehend von dem Exzenter zu dem Hydraulikkolben. Das Zugmittel ist an den beiden Hydraulikkolben jeweils befestigt und umgreift den Exzenter derart, dass eine mechanische Kopplung zwischen den Hydraulikkolben und dem Exzenter über das Zugmittel hergestellt ist. Eine derartige Ausgestaltung der Pleuelstange ist besonders einfach und kostengünstig zu realisieren.In other words, the traction means extends from the first hydraulic piston towards the eccentric and from the eccentric to the hydraulic piston. The traction means is respectively attached to the two hydraulic piston and surrounds the eccentric such that a mechanical coupling between the hydraulic piston and the eccentric is made via the traction means. Such a design of the connecting rod is particularly simple and inexpensive to implement.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zugmittel über eine erste Schubstange an dem ersten Hydraulikkolben und über eine zweite Schubstange an dem zweiten Hydraulikkolben angreift. Die erste Schubstange ist insoweit einerseits an dem ersten Hydraulikkolben und andererseits an dem Zugmittel und die zweite Schubstange einerseits an dem zweiten Hydraulikkolben und andererseits an dem Zugmittel befestigt. Über die Schubstangen ist also eine starre Verbindung zwischen dem Zugmittel und dem jeweiligen Hydraulikkolben hergestellt. Die Schubstangen sind vorzugsweise jeweils durchgehend gerade ausgebildet. Die Verwendung der Schubstangen ermöglicht eine besonders einfache und effiziente Führung des Zugmittels.A further preferred embodiment of the invention provides that the traction means acts on the first hydraulic piston via a first push rod and on the second hydraulic piston via a second push rod. The first push rod is in this respect attached on the one hand to the first hydraulic piston and on the other hand to the traction means and the second push rod on the one hand to the second hydraulic piston and on the other hand to the traction means. About the push rods so a rigid connection between the traction means and the respective hydraulic piston is made. The push rods are preferably each formed straight straight. The use of the push rods enables a particularly simple and efficient guidance of the traction means.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel an einer zwischen dem ersten Hydraulikkolben und dem Exzenter liegenden ersten Stelle und/oder an einer zwischen dem zweiten Hydraulikkolben und dem Exzenter liegenden zweiten Stelle eine oder jeweils eine Führungseinrichtung zur Führung des Zugmittels an dem Zugmittel angreift. In anderen Worten kann nur an einer der beiden Stellen die Führungseinrichtung vorliegen oder alternativ mehrere Führungseinrichtungen an der Pleuelstange angeordnet sein, wobei die erste Stelle mittels einer ersten der Führungseinrichtungen und die zweite Stelle mittels einer zweiten der Führungseinrichtungen geführt sind.Alternatively or additionally, it can be provided that the traction means engages one or a respective guide device for guiding the traction means on the traction means at a first point lying between the first hydraulic piston and the eccentric and / or at a second point lying between the second hydraulic piston and the eccentric , In other words, only on one of the two bodies, the guide means are present or alternatively a plurality of guide means may be arranged on the connecting rod, wherein the first location by means of a first of the guide means and the second location are guided by means of a second of the guide means.
Zum Führen des Zugmittels greift die Führungseinrichtung beziehungsweise greifen die Führungseinrichtungen an dem Zugmittel an. Beispielsweise erfolgt die Führung derart, dass an der ersten Stelle und/oder der zweiten Stelle eine Umlenkung des Zugmittels auftritt. Besonders bevorzugt ist die Führungseinrichtung beziehungsweise sind die Führungseinrichtungen derart ausgestaltet, dass das Zugmittel ausgehend von dem ersten Hydraulikkolben und/oder von dem zweiten Hydraulikkolben bis hin zu der ersten Stelle und/oder der zweiten Stelle gerade oder zumindest nahezu gerade verläuft und besonders bevorzugt mit der Längsmittelachse des jeweiligen Hydraulikzylinders zusammenfällt.To guide the traction means engages the guide means or engage the guide means on the traction means. For example, the guide is made such that at the first location and / or the second location, a deflection of the traction device occurs. Particularly preferably, the guide means or the guide means are configured such that the traction means, starting from the first hydraulic piston and / or from the second hydraulic piston to the first point and / or the second point is straight or at least almost straight and more preferably with the Longitudinal axis of the respective hydraulic cylinder coincides.
Dies ermöglicht die Verwendung eines Exzenters, welcher einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Abstand zwischen den Hydraulikkolben. Alternativ kann die gerade Ausgestaltung des Zugmittels auch durch eine Ausgestaltung des Exzenters derart erfolgen, dass sein Außendurchmesser dem Abstand zwischen den Hydraulikkolben entspricht. Die Führungseinrichtung beziehungsweise die Führungseinrichtungen ermöglichen einen zuverlässigen und verschleißarmen Betrieb der Pleuelstange.This allows the use of an eccentric, which has a larger outer diameter than the distance between the hydraulic piston. Alternatively, the straight configuration of the traction means can also be effected by an embodiment of the eccentric such that its outer diameter corresponds to the distance between the hydraulic pistons. The guide device or the guide devices enable a reliable and low-wear operation of the connecting rod.
Es kann vorgesehen sein, dass die Führungseinrichtung eine Führungshülse ist. Die Führungshülse ist an der Pleuelstange beziehungsweise dem Grundkörper der Pleuelstange befestigt und insoweit ortsfest. Die Führungshülse umgreift das Zugmittel wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, um eine besonders zuverlässige Führung des Zugmittels zu erzielen. Beispielsweise ist die Führungshülse derart angeordnet, dass das Zugmittel ausgehend von dem jeweiligen Hydraulikkolben bis hin zu der Führungshülse gerade verläuft, insbesondere auf der Längsmittelachse des Hydraulikzylinders beziehungsweise des Hydraulikkolbens und/oder beabstandet parallel von einer Längsmittelachse der Pleuelstange beziehungsweise ihres Grundkörpers. Eine solche Ausgestaltung der Führungseinrichtung ermöglicht den zuverlässigen und verschleißarmen Betrieb der Pleuelstange.It can be provided that the guide device is a guide sleeve. The guide sleeve is attached to the connecting rod or the main body of the connecting rod and so far fixed. The guide sleeve engages around the traction means at least partially, in particular completely, in order to achieve a particularly reliable guidance of the traction means. For example, the guide sleeve is arranged such that the traction means extends straight from the respective hydraulic piston up to the guide sleeve, in particular on the longitudinal center axis of the hydraulic cylinder or the hydraulic piston and / or spaced parallel from a longitudinal center axis of the connecting rod or its base body. Such a design of the guide device enables the reliable and low-wear operation of the connecting rod.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zugmittel schwenkbeweglich an den Schubstangen gelagert ist. Vorteilhafterweise ist das Zugmittel an jeder der Schubstangen jeweils schwenkbeweglich gelagert. Hierdurch wird ein Verschleiß des Zugmittels minimiert.A development of the invention provides that the traction means is pivotally mounted on the push rods. Advantageously, the traction means is mounted in each case pivotally mounted on each of the push rods. As a result, wear of the traction device is minimized.
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schubstangen voneinander einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Exzenters. Entsprechend wird eine äußerst kompakte und leichte Ausgestaltung der Pleuelstange realisiert.Finally, it can be provided within the scope of a further preferred embodiment of the invention that the push rods from each other have a distance which is smaller than an outer diameter of the eccentric. Accordingly, an extremely compact and lightweight design of the connecting rod is realized.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine, mit einer Pleuelstange, die über ein erstes Pleuelauge, in dem ein Hubzapfen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine um eine Drehachse drehbar gelagert ist, über ein zweites Pleuelauge zur schwenkbeweglichen Anbindung eines Kolbens der Brennkraftmaschine und über eine Verstelleinrichtung zur Verstellung eines effektiven Abstands zwischen Mittelpunkten der Pleuelaugen verfügt, wobei die Verstelleinrichtung einen ersten Hydraulikzylinder und einen zweiten Hydraulikzylinder aufweist, die zum Verstellen des effektiven Abstands mittels eines einem der Pleuelaugen zugeordneten Exzenters mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass ein in dem ersten Hydraulikzylinder axial verlagerbar gelagerter erster Hydraulikkolben und ein in dem zweiten Hydraulikzylinder axial verlagerbar gelagerter zweiter Hydraulikkolben über wenigstens ein Zugmittel mit dem Exzenter gekoppelt sind.The invention further relates to an internal combustion engine, with a connecting rod, which is rotatably mounted about a first pivot rod, in which a crankpin of a crankshaft of the internal combustion engine about a rotation axis, via a second connecting rod for pivotally connecting a piston of the internal combustion engine and an adjusting device for adjusting a has effective distance between centers of the connecting rod, wherein the adjusting device comprises a first hydraulic cylinder and a second hydraulic cylinder, which are acted upon for adjusting the effective distance by means of one of the connecting rods associated with the eccentric with hydraulic fluid. It is provided that a first hydraulic piston axially displaceably mounted in the first hydraulic cylinder and a second hydraulic piston axially displaceably mounted in the second hydraulic cylinder are coupled via at least one traction means with the eccentric.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Pleuelstange wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Pleuelstange können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.On the advantages of such an embodiment of the internal combustion engine or the connecting rod has already been noted. Both the internal combustion engine and the connecting rod can be further developed according to the statements in the context of this description, so that reference is made to this extent.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung einer Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine, welche eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines effektiven Abstands zwischen zwei Pleuelaugen aufweist.
- Figure a schematic representation of a connecting rod for an internal combustion engine, which has an adjusting device for adjusting an effective distance between two connecting rods.
Die
Die Pleuelstange
An die Hydraulikkolben
Zum Verstellen des effektiven Abstands zwischen den Mittelpunkten
Die Hydraulikzylinder
Die hier beschriebene Ausgestaltung der Pleuelstange
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