WO2018019515A1 - Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine - Google Patents

Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2018019515A1
WO2018019515A1 PCT/EP2017/066304 EP2017066304W WO2018019515A1 WO 2018019515 A1 WO2018019515 A1 WO 2018019515A1 EP 2017066304 W EP2017066304 W EP 2017066304W WO 2018019515 A1 WO2018019515 A1 WO 2018019515A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connecting rod
rotor
stator
support chamber
adjusting device
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/066304
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mustafa Mudassir MOHAMMED
Günther Benischek
Original Assignee
ECO Holding 1 GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ECO Holding 1 GmbH filed Critical ECO Holding 1 GmbH
Publication of WO2018019515A1 publication Critical patent/WO2018019515A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/10—Bearings, parts of which are eccentrically adjustable with respect to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06—Adjustable connecting-rods

Definitions

  • the invention relates to an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine, a connecting rod with such eccentric adjusting device, and an internal combustion engine with variable compression with at least one connecting rod.
  • a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine.
  • compression ratio is generally understood the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression.
  • the compression ratio may only be selected so high that a so-called "knocking" of the internal combustion engine is avoided at full-load operation low cylinder filling, the compression ratio with higher values are selected without a "knocking" would occur.
  • the important part load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio is variably adjustable.
  • WO 2010/108582 A1 discloses a connecting rod, in which an actuating device is arranged in the upper connecting rod eye.
  • the actuator may also be placed on a central rod of the connecting rod and form the first connecting rod as the first connecting rod.
  • the lower connecting rod eye is formed with the center rod of the connecting rod as a second connecting rod element.
  • the connecting rod eye is the part of the connecting rod in which the piston pin is mounted.
  • the actuating device comprises an eccentric, which carries the piston pin and is pivotally mounted in the upper connecting rod eye.
  • the actuating device also comprises an actuating element, which can cause a pivoting of the eccentric about the central axis of the upper connecting rod eye.
  • the piston pin is arranged eccentrically on the eccentric, and a pivoting of the eccentric about the central axis of the upper connecting rod causes a displacement of the piston pin along a circular path about this axis.
  • the actuating element is designed as a swivel motor.
  • An object of the invention is to provide an improved eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine with a robust and reliable adjusting mechanism, which has a low leakage.
  • the eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine.
  • the eccentric adjusting device comprises a pivotable about its axis of rotation eccentric, wherein an adjustment of the eccentric adjusting device is adjustable by means of a switching valve.
  • the Eccentric adjusting a swivel motor, which has a rotor mounted in a stator. At least one first support chamber and at least one second support chamber are formed between at least one rotor blade of the rotor and at least one stator blade, wherein a volume of the first support chamber and a volume of the second support chamber can be changed by an adjustment of rotor against stator complementary to each other.
  • the first and / or the second support chamber are sealed from the environment by at least one sealing element arranged at least partially on an outer circumference of the rotor and / or an inner circumference of the stator.
  • the at least one sealing element may be formed as an O-ring and advantageously arranged in a groove on the outer circumference of the rotor and / or an inner circumference of the stator.
  • the sealing element may be formed as a closed ring or alternatively be formed open with two overlapping ends.
  • a piston ring can be used.
  • two sealing elements can be used which seal the support chambers in an axial direction on both sides.
  • first support chamber and the second support chamber are sealed against each other by at least one sealing strip arranged in the axial direction on a running surface of the rotor blade and / or a running surface of the stator blade.
  • the eccentric adjusting device according to the invention has the advantage that it allows the adjustment of the effective connecting rod length in a very compact design.
  • the use of a hydraulic swivel motor, as used for example in camshaft adjusters, in conjunction with an eccentric bore in the rotor of the swivel motor favors a very compact design of a length-adjustable connecting rod with the eccentric adjusting device according to the invention.
  • the sealing of the support chambers of the slewing motor which are usually operated with a hydraulic fluid under very high pressures, for example, over 1000 bar, thereby posing a design challenge.
  • the swing motor itself can be located directly in the connecting rod, in the eye bearing or in the connecting rod.
  • the swivel motor of the eccentric adjusting device has a rotor with at least one rotor blade and a stator with at least one stator wing.
  • the rotor can be rotated on a common axis against the stator, so that the rotor blade is rotated against the stator.
  • At least a first support chamber and a second support chamber are formed, the volume of which is continuously and complementarily variable with respect to rotation of the rotor against the stator. As the volume of the first support chamber increases, the volume of the second support chamber decreases, and vice versa.
  • four support chambers can be provided in the swivel motor, which are each separated alternately by two rotor blades and two stator blades.
  • the rotor has an eccentric bore, which serves as a receptacle for a piston pin.
  • the stator can be used with the rotor arranged therein and a stator cover as a tight seal of the stator in the connecting rod and welded to the end faces with the connecting rod body.
  • the stator may further comprise two outer circumferential grooves, each having two inlet bores to the support chambers and ensure the connection between the support chambers and the inlet and outlet lines to a hydraulic supply port.
  • the rotor is rotatably mounted in the stator and thus in the connecting rod.
  • the introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently via the piston pin, which is arranged in the eccentric bore of the rotor.
  • the rotor By introducing the torque onto the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length.
  • the torque By the hydraulic oil in the support chambers of the slewing motor, the torque can be supported.
  • annular seal which is made possible by the structural design of the stator, rotor and stator cover, which are inserted into one another via a round outer contour.
  • annular sealing element for example in the form of piston rings, is placed in each of the outwardly extending sealing sections.
  • sealing strips In the running surfaces of the rotor blades arranged sealing strips additionally seal the support chambers against each other.
  • the sealing strips can themselves be flexible or biased by spring element.
  • the stator sealing strips are also arranged, which ensure a further sealing of the support chambers against each other in a component-related relative movement of the rotor. In principle, the use of different types of piston rings and other annular sealing elements is possible.
  • the total length of the rotor is preferably greater than the length of the centrally disposed rotor blades in order to realize a sealing distance for the swivel motor.
  • the first and the second support chamber may be sealed against an environment by a stator cover connected to the stator.
  • the stator cover serves as a housing cover of the stator and can seal the support chambers against the environment when installed in the stator rotor. In this way, the swivel motor is cheap to manufacture and assemble by the three components stator, rotor and stator cover.
  • the stator cover may alternatively be formed as part of the connecting rod body. Likewise, the stator itself may be formed as part of the connecting rod body.
  • the at least one sealing element may have a convex outer contour directed towards a radial outside.
  • sealing elements such as, for example, piston rings
  • spherical sealing surfaces and an overlapping annular joint can be advantageously used.
  • a contact force on the spherical outer shape of the prestressed piston rings are exerted on the stator.
  • An additional sealing contact force can be exerted both axially and radially on the piston ring via the hydraulic pressure.
  • the eccentric can be arranged in the rotor of the rotary motor and actuated by the rotor.
  • the eccentric may conveniently be formed as eccentrically arranged bore in the rotor, so that upon rotation of the rotor about its axis, the eccentric bore is rotated and arranged in the bore piston pin receptacle is moved in this manner eccentrically about the axis of the rotor.
  • the at least one rotor blade can be fastened to the rotor.
  • the rotor can comprise several individual parts.
  • the rotor blades may be screwed or pressed.
  • Such a rotor can be manufactured inexpensively.
  • the stator may comprise a plurality of individual parts as a built stator.
  • the stator may have on an outer circumference at least two circumferential grooves for supplying the first and the second support chamber with hydraulic fluid.
  • the circumferential grooves each have two inlet bores to the support chambers and provide the connection between the support chambers and the supply and drain lines to a hydraulic supply connection safely.
  • the swivel motor can be conveniently supplied with hydraulic fluid.
  • the eccentric adjusting device can be driven by inertial forces and gas forces of an internal combustion engine. Mass forces and gas forces are used for the actual adjustment of the eccentric adjusting device to a change of the effective connecting rod length. In this way, the adjustment can be conveniently achieved with the least possible expenditure of energy.
  • the eccentric adjusting device which may preferably have the swivel motor, the inertial forces and gas forces are supported in order to achieve a defined mode of operation with a specific connecting rod length.
  • the eccentric may be formed as a receptacle of a piston pin.
  • the introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently via the piston pin, which is arranged in the eccentric bore of the rotor.
  • the rotor By introducing the torque onto the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length.
  • the torque By hydraulic pressure in the support chambers of the swing motor, the torque can be supported.
  • the swivel motor may be arranged in one of the elements connecting rod eye, Bublagerauge, Pleuel Sciences.
  • the arrangement of the swivel motor can be advantageously selected for a space-saving possible placement of the connecting rod in an internal combustion engine.
  • the swivel motor can also replace another, less space-consuming adjustment device.
  • At least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the first support chamber of the swing motor and at least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the second support chamber of the swing motor may be provided in the connecting rod body.
  • the hydraulic fluid lines can be arranged space-saving in the connecting rod body, so as to guide the hydraulic fluid between the switching valve and the support chambers of the slewing motor.
  • the rotor can be advantageously controlled to the Mass forces and gas forces, which act on the adjusting device, support and so perform the length adjustment of the connecting rod.
  • At least one check valve may be provided in the hydraulic fluid line between the first support chamber and a supply port for the hydraulic fluid and / or at least one check valve in the hydraulic fluid line between the second support chamber and the supply port. In this way it can be prevented that hydraulic fluid from the support chambers unintentionally flows into the supply port and lose the support chambers to hydraulic pressure.
  • the switching valve and the check valves may be arranged in the connecting rod body.
  • a particularly space-saving arrangement provides for the inclusion of reversing valve and check valves in Pleuel Sciences. Additional sealing points in the hydraulic fluid lines omitted. Also, hydraulic tests after installation of the components are advantageous to perform.
  • a groove for supplying the changeover valve with hydraulic fluid from a supply connection may be provided on a circumference of a crank bearing at least partially arranged in the connecting rod body at least in the region of the connecting rod.
  • the groove can ensure a reliable supply of the changeover valve and thus the swivel motor with hydraulic fluid.
  • an internal combustion engine with variable compression is proposed with at least one connecting rod according to the invention.
  • Figure 1 shows a Pleuel Sciences with an eccentric adjusting device according to the invention in an exploded view.
  • FIG. 2 shows the connecting rod body from FIG. 1 in a side view for defining the sectional planes of longitudinal sections
  • FIG. 3 shows a first longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for low compression along the line B-B in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a second longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for low compression along the line E-E in FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a third longitudinal section through the connecting rod body of Figure 1 in a position for low compression along the line F-F in Fig. 2 ..;
  • FIG. 6 shows a first longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for high compression along the line B-B in FIG. 2;
  • FIG. 7 shows a second longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for high compression along the line E-E in FIG. 2;
  • FIG. 8 shows a third longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in a position for high compression along the line F-F in FIG. 2;
  • FIG. 9 shows a longitudinal section through the pivot motor of the connecting rod body in the position for low compression along the line E-E in Fig. 2.
  • FIG. 10 shows a cross section through the pivot motor of the connecting rod body in the position for low compression.
  • FIG. 1 1 is a detailed view of the cross section with focus on a sealing element.
  • FIG. 12 shows a detailed view of the longitudinal section with focus on an overlapping region of the sealing element;
  • Fig. 13 is a detail view of the overlap region of the sealing element in isometric
  • FIG 1 shows a connecting rod body 12 of a connecting rod 10 according to the invention in an exploded view.
  • the connecting rod 10 for an internal combustion engine with variable compression comprises a Pleuel Sciences 12, and an eccentric adjusting device 20 according to the invention for adjusting an effective connecting rod 60.
  • the connecting rod 10 is shown in the figures without connecting rod cover, which together with the connecting rod 12, the Bublagerauge 38th includes and may be connected to the connecting rod body 12 in the usual manner, for example, can be screwed by means of connecting rod bolts.
  • the effective connecting rod length 60 As the effective connecting rod length 60 (see Fig. 3), the distance of the central axis of the Hublagerauges 38 (large connecting rod eye) is referred to the central axis of the receptacle 30 for the piston pin (small connecting rod 18).
  • the eccentric adjusting device 20 has an eccentric 21.
  • An adjustment of the eccentric adjusting device 20 is adjustable by means of only schematically indicated switching valve 32, wherein the eccentric 21 is pivotable about its axis of rotation.
  • the eccentric adjusting device 20 has a pivoting motor 26 which has a rotor 27 mounted in a stator 28. Between at least one rotor blade 56 of the rotor 27 and at least one stator vane 58 of the stator 28, two first support chambers 52 and two second support chambers 54 are formed (see FIG. 3 or FIG. 9), the volume of the first support chambers 52 and the volume of the second support chamber 52 Support chambers 54 by an adjustment of rotor 27 against stator 28 complementary to each other are changeable.
  • the first support chamber 52 and the second support chamber 54 are each arranged by at least one on a running surface 62 of the rotor blade 56 and a running surface 63 of the stator vane 58 in the axial direction Sealing strip 36, 37 sealed against each other.
  • two sealing strips 36 are located in the rotor 27 diametrically opposite, and two sealing strips 37 are located in the stator 28 diametrically opposite.
  • the first and second support chambers 52, 54 are sealed from the environment by a stator cover 29 connected to the stator 28. Further, the first and the second support chamber 52, 54 are sealed by two arranged on an outer periphery 88 of the rotor 27 sealing elements 34 against the environment. Alternatively, the sealing elements 34 could also be arranged on an inner circumference 90 of the stator 28.
  • stator cover 29 and / or the stator 28 may be provided as part of the connecting rod body 12 in the context of the invention and may be formed from the connecting rod body 12, for example by means of a milling method.
  • the swivel motor 26 is arranged in the connecting rod eye 18 in the embodiment shown. However, alternative arrangements can also have the swivel motor 26 in the crank bearing eye 38 or in the connecting rod body 12 itself.
  • the eccentric 21 is arranged in the rotor 27 of the swivel motor 26 and thus actuated by the rotor 27.
  • the eccentric 21 is formed as a receptacle 30 of a piston pin.
  • the rotor blades 56 are made in one piece with the rotor 27 in the embodiment shown. Alternatively, the rotor blades 56 could also be attached to the rotor 27 in a built variant - for example screwed on - be formed.
  • the stator 28, which may also be alternatively designed as a built stator with fixed wings, has on an outer circumference 92 two circumferential grooves 84, 86 for supplying the first and the second support chamber 52, 54 with hydraulic fluid.
  • a groove 68 is provided for supplying the switching valve 32 with hydraulic fluid from a supply port in the region of the connecting rod 12.
  • the Bublagerauge 38 is closed by a connecting rod cover, not shown via connecting rod, which are screwed into the receptacles 22.
  • FIG. 2 sectional planes of longitudinal sections shown in FIGS. 4 to 9 are defined on the basis of the side view of the connecting rod 10 from FIG.
  • FIG. 3 shows a first longitudinal section through the connecting rod body 12 from FIG. 1 in the position for low compression along the line BB in FIG. 2.
  • the eccentric adjusting device 20 which can be driven via inertial forces and gas forces of an internal combustion engine, is rotated such that the eccentric 21 is with its receptacle 30 for the piston pin in the position of the smallest effective connecting rod length 60.
  • the pivot motor 26 is in a position of the rotor 27 that the first support chambers 52 have maximum volume, while the second support chambers 54 have minimal volume, characterized in that the rotor vanes 56 abut on one side of the stator vanes 58.
  • the connecting rod body 12 has, in the region of the lifting bearing eye 38, the switching valve 32 as well as two check valves 64, 66, which are indicated only schematically, which communicate with the supply connection of the hydraulic fluid via the groove 68.
  • FIGS 4 and 5 show further longitudinal sections through the connecting rod 12 of Figure 1 in the position for low compression along the line EE, and the line FF in Figure 2.
  • at least one hydraulic fluid line 70th for supplying hydraulic fluid into the first support chamber 52 of the swing motor 26 and at least one hydraulic fluid line 72 for supplying hydraulic fluid into the second support chamber 54 of the swing motor 26 are provided.
  • a check valve 64 is provided between the first support chamber 52 and the supply port
  • a check valve 66 is provided in the hydraulic fluid line 72 between the second support chamber 54 and the supply port.
  • the hydraulic fluid lines 70 and 72 are further connected to the switching valve 32.
  • Change-over valve 32 and check valves 64, 66 are arranged in the connecting rod body 12. The check valves 64, 66 prevent accidental flow of hydraulic fluid through the groove 68 in the supply port.
  • the hydraulic fluid is conducted via the hydraulic fluid line 70 and the circumferential groove 84 of the stator 28 (see FIG. 1) into the hydraulic fluid lines 71 arranged in the stator vanes 58 so as to supply the first chambers 52 of the swing motor 26.
  • hydraulic fluid on the Hydraulic fluid lines 72 passed through the groove 86 in the arranged in the stator vanes 58 hydraulic fluid conduits 73, so as to supply the second chambers 54 of the swing motor 26.
  • FIG. 6 shows a first longitudinal section through the connecting rod body 12 from FIG. 1 in the position for high compression along the line B-B in FIG.
  • the eccentric adjusting device 20 is rotated so that the eccentric 21 with its receptacle 30 for the piston pin in the position of the largest effective connecting rod length 60.
  • the pivot motor 26 is in a position of the rotor 27 that the second support chambers 54 have maximum volume, while the first support chambers 52 have minimal volume, characterized in that the rotor vanes 56 on the other side relative to the representation in Figure 3 on the stator vanes 58th issue.
  • Figure 7 and Figure 8 show further longitudinal sections through the connecting rod body 12 of Figure 1 in the position for high compression along the line EE, and the line FF in Figure 2.
  • the hydraulic fluid lines 70, 72 which are arranged in the connecting rod body 12, supply the first and second support chambers 52, 54 of the swing motor 26 via the two arranged on the outer circumference 92 of the stator 28 circumferential grooves 84, 86 with hydraulic fluid.
  • FIG. 9 shows a longitudinal section through the pivoting motor 26 of the connecting-rod body 12 in the low-compression position along the line E-E in FIG.
  • the eccentric 21 with its receptacle 30 of the piston pin is in its low position for a minimum effective connecting rod length 60.
  • hydraulic fluid line 71 is cut to supply the first support chamber 52 with hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid line 71 is supplied via the circumferential groove 84 on the outer circumference 92 of the stator 28 with hydraulic fluid.
  • the first support chambers 52 have their maximum volume, while the second support chambers 54 have by applying the rotor blades 56 on the stator vanes 58 their minimum volume.
  • the sealing strips of the rotor 36, and the stator 37 can be seen.
  • Figure 10 shows a cross-section through the swing motor 26 of the connecting rod body 12 in the low compression position.
  • Rotor 27 and stator 28 with stator wing 58 can be seen in the section.
  • the swing motor 26 is connected to the stator 28 in the connecting rod eye 18 arranged.
  • the stator 28 has on its outer circumference 92 circumferential grooves 84, 86 for supplying the first and second support chambers 52, 54 with the hydraulic fluid.
  • the stator 28 is closed at one end face with the stator cover 29.
  • the rotor 27 has in its interior on the eccentric 21 with the receptacle 30 for the piston pin, which is in its low position for minimum effective connecting rod 60.
  • sealing elements 34 inserted into the circumferential grooves 80, 82 on the outer circumference 88 of the rotor 27 can be seen. Axially between the sealing elements 34, the arranged on the stator wing 58 sealing strip 37 is shown.
  • FIG. 11 shows a detailed view of the cross section from FIG. 10 with focus on the sealing element.
  • the inserted into the groove 80 sealing element 34 has a directed to a radial outside spherically shaped outer contour 96.
  • a contact force on the spherical outer contour 96 of the prestressed sealing element 34 which may be configured, for example, as a piston ring, exerted on the stator 28.
  • An additional sealing contact force is exerted both axially and radially on the sealing element 34 via the hydraulic pressure.
  • An overlapping ring impact of the sealing element 34 which is shown in the overlapping region 94 of the sealing element 34, likewise has a favorable effect on the sealing effect.
  • FIG. 12 shows a detail view of the longitudinal section with a focus on the overlapping region 94 of the sealing element 34.
  • two parts of the sealing element 34 lie above one another.
  • the spherical outer contour 96 of the inserted into the groove 80 sealing element 34 points from the rotor 27 in the direction of the stator cover 29 in the illustrated section.
  • FIG. 13 shows a detail view of the overlapping region 94 of the sealing element 34 in an isometric view for clarity.
  • the two ends of the sealing element 34 are superposed in the overlapping area 94 in order to achieve a good sealing effect by pressing in the mounted position.
  • the spherically shaped outer contour 96 of the sealing element 34 lies in this illustration in the image plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

The invention relates to an eccentric adjustment device (20) for adjusting an effective connecting rod length (60) of a connecting rod (10) of an internal combustion engine, comprising: an eccentric (21) that can swivel about its rotational axis, wherein an adjustment path of the eccentric adjustment device (20) can be adjusted by means of a shifting valve (32); a swivel motor (26) having a rotor (27) mounted in a stator (28), wherein at least one first support chamber (52) and at least one second support chamber (54) are formed between at least one rotor vane (56) of the rotor (27) and at least one stator vane (58) of the stator (28), wherein a volume of the first support chamber (52) and a volume of the second support chamber (54) can be changed complementarily to one another by means of an adjustment of the rotor (27) in relation the stator (28), wherein the first and/or the second support chamber (52, 54) are sealed against the environment by at least one sealing element (34) arranged at least partially on an outer circumference (88) of the rotor (27) and/or on an inner circumference (90) of the stator (28), and/or the first support chamber (52) and the second support chamber (54) are sealed against one another by at least one sealing strip (36, 37) arranged in the axial direction on a running surface (62) of the rotor vane (56) and/or a running surface (63) of the stator vane (58).

Description

Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge eines  Eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a
Pleuels einer Brennkraftmaschine  Connecting rod of an internal combustion engine
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge eines Pleuels einer Brennkraftmaschine, einen Pleuel mit einer derartigen Exzenter-Verstelleinrichtung, sowie eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit wenigstens einem Pleuel. The invention relates to an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine, a connecting rod with such eccentric adjusting device, and an internal combustion engine with variable compression with at least one connecting rod.
Stand der Technik State 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 Pleuellänge bekannt, welche mit Hilfe von hydraulischen Umschaltventilen eine Exzenter- Verstelleinrichtung eines Pleuels betätigen. Die WO 2010/108582 A1 offenbart ein Pleuel, bei dem eine Betätigungseinrichtung in dem oberen Pleuelauge angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung kann auch auf eine Mittelstange des Pleuels aufgesetzt sein und als erstes Pleuelelement das obere Pleuelauge bilden. Das untere Pleuelauge ist mit der Mittelstange des Pleuels als ein zweites Pleuelelement ausgebildet. Das Pleuelauge ist dabei der Teil des Pleuels, in dem der Kolbenbolzen gelagert ist. Die Betätigungseinrichtung umfasst einen Exzenter, der den Kolbenbolzen trägt und schwenkbar in dem oberen Pleuelauge gelagert ist. Die Betätigungseinrichtung umfasst außerdem ein Betätigungselement, das eine Verschwenkung des Exzenters um die Mittelachse des oberen Pleuelauges bewirken kann. Der Kolbenbolzen ist exzentrisch an dem Exzenter angeordnet, und eine Verschwenkung des Exzenters um die Mittelachse des oberen Pleuelauges bewirkt eine Verlagerung des Kolbenbolzens entlang einer Kreisbahn um diese Achse. Das Betätigungselement ist so als Schwenkmotor ausgebildet. In internal combustion engines, a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine. Under compression ratio is generally understood the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. However, in internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio may only be selected so high that a so-called "knocking" of the internal combustion engine is avoided at full-load operation low cylinder filling, the compression ratio with higher values are selected without a "knocking" would occur. The important part load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio is variably adjustable. For the adjustment of the compression ratio, for example systems with variable connecting rod length are known, which actuate an eccentric adjusting device of a connecting rod with the aid of hydraulic changeover valves. WO 2010/108582 A1 discloses a connecting rod, in which an actuating device is arranged in the upper connecting rod eye. The actuator may also be placed on a central rod of the connecting rod and form the first connecting rod as the first connecting rod. The lower connecting rod eye is formed with the center rod of the connecting rod as a second connecting rod element. The connecting rod eye is the part of the connecting rod in which the piston pin is mounted. The actuating device comprises an eccentric, which carries the piston pin and is pivotally mounted in the upper connecting rod eye. The actuating device also comprises an actuating element, which can cause a pivoting of the eccentric about the central axis of the upper connecting rod eye. The piston pin is arranged eccentrically on the eccentric, and a pivoting of the eccentric about the central axis of the upper connecting rod causes a displacement of the piston pin along a circular path about this axis. The actuating element is designed as a swivel motor.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge eines Pleuels einer Brennkraftmaschine mit einem robusten und zuverlässigen Verstellmechanismus zu schaffen, welcher eine geringe Leckage aufweist. An object of the invention is to provide an improved eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine with a robust and reliable adjusting mechanism, which has a low leakage.
Weitere Aufgaben sind, einen Pleuel mit einer solchen Exzenter-Verstelleinrichtung sowie eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Pleuel zu schaffen. Other objects are to provide a connecting rod with such eccentric adjustment and an internal combustion engine with such a connecting rod.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. The above objects are achieved according to one aspect of the invention with the features of the independent claims.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the others
Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Claims, the description and the drawing.
Es wird eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge eines Pleuels einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Exzenter-Verstelleinrichtung umfasst einen um seine Rotationsachse schwenkbaren Exzenter, wobei ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung mittels eines Umschaltventils verstellbar ist. Dabei weist die Exzenter-Verstelleinrichtung einen Schwenkmotor auf, welcher einen in einem Stator gelagerten Rotor aufweist. Zwischen wenigstens einem Rotorflügel des Rotors und wenigstens einem Statorflügel des Stators sind wenigstens eine erste Stützkammer und wenigstens eine zweite Stützkammer ausgebildet, wobei ein Volumen der ersten Stützkammer und ein Volumen der zweiten Stützkammer durch eine Verstellung von Rotor gegen Stator komplementär zueinander veränderbar sind. It is proposed an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine. The eccentric adjusting device comprises a pivotable about its axis of rotation eccentric, wherein an adjustment of the eccentric adjusting device is adjustable by means of a switching valve. In this case, the Eccentric adjusting a swivel motor, which has a rotor mounted in a stator. At least one first support chamber and at least one second support chamber are formed between at least one rotor blade of the rotor and at least one stator blade, wherein a volume of the first support chamber and a volume of the second support chamber can be changed by an adjustment of rotor against stator complementary to each other.
Die erste und/oder die zweite Stützkammer sind durch wenigstens ein wenigstens teilweise auf einem Außenumfang des Rotors und/oder einem Innenumfang des Stators angeordnetes Dichtelement gegen die Umgebung abgedichtet. Das wenigstens eine Dichtelement kann als O-Ring ausgebildet sein und in eine Nut auf dem Außenumfang des Rotors und/oder einem Innenumfang des Stators vorteilhaft angeordnet sein. Das Dichtelement kann als geschlossener Ring ausgebildet sein oder alternativ auch offen mit zwei überlappenden Enden ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Kolbenring eingesetzt werden. Günstigerweise können zwei Dichtelemente verwendet werden, welche die Stützkammern in einer axialen Richtung nach beiden Seiten abdichten.  The first and / or the second support chamber are sealed from the environment by at least one sealing element arranged at least partially on an outer circumference of the rotor and / or an inner circumference of the stator. The at least one sealing element may be formed as an O-ring and advantageously arranged in a groove on the outer circumference of the rotor and / or an inner circumference of the stator. The sealing element may be formed as a closed ring or alternatively be formed open with two overlapping ends. For example, a piston ring can be used. Conveniently, two sealing elements can be used which seal the support chambers in an axial direction on both sides.
Alternativ oder zusätzlich sind die erste Stützkammer und die zweite Stützkammer durch wenigstens eine auf einer Lauffläche des Rotorflügels und/oder einer Lauffläche des Statorflügels in axialer Richtung angeordnete Dichtleiste gegeneinander abgedichtet.  Alternatively or additionally, the first support chamber and the second support chamber are sealed against each other by at least one sealing strip arranged in the axial direction on a running surface of the rotor blade and / or a running surface of the stator blade.
Die erfindungsgemäße Exzenter-Verstelleinrichtung weist den Vorteil auf, dass sie in einer sehr kompakten Bauform die Verstellung der effektiven Pleuellänge ermöglicht. Die Verwendung eines hydraulischen Schwenkmotors, wie er beispielsweise auch in Nockenwellenverstellern verwendet wird, in Verbindung mit einer exzentrischen Bohrung im Rotor des Schwenkmotors begünstigt eine sehr kompakte Bauweise eines längenveränderlichen Pleuels mit der erfindungsgemäßen Exzenter-Verstelleinrichtung. Die Abdichtung der Stützkammern des Schwenkmotors, welche üblicherweise mit einer Hydraulikflüssigkeit unter teilweise sehr hohen Drücken, mit beispielsweise über 1000 bar betrieben werden, stellt dabei eine konstruktive Herausforderung dar. Der Schwenkmotor selbst kann direkt im Pleuelauge, im Hublagerauge oder auch im Pleuelkörper angeordnet sein. The eccentric adjusting device according to the invention has the advantage that it allows the adjustment of the effective connecting rod length in a very compact design. The use of a hydraulic swivel motor, as used for example in camshaft adjusters, in conjunction with an eccentric bore in the rotor of the swivel motor favors a very compact design of a length-adjustable connecting rod with the eccentric adjusting device according to the invention. The sealing of the support chambers of the slewing motor, which are usually operated with a hydraulic fluid under very high pressures, for example, over 1000 bar, thereby posing a design challenge. The swing motor itself can be located directly in the connecting rod, in the eye bearing or in the connecting rod.
Der Schwenkmotor der erfindungsgemäßen Exzenter-Verstelleinrichtung weist einen Rotor mit wenigstens einem Rotorflügel und einen Stator mit wenigstens einem Statorflügel auf. Der Rotor lässt sich auf einer gemeinsamen Achse gegen den Stator verdrehen, so dass der Rotorflügel gegen den Statorflügel verdreht wird. Zwischen Rotorflügel und Statorflügel bilden sich so wenigstens eine erste Stützkammer und eine zweite Stützkammer aus, deren Volumen bei einer Verdrehung von Rotor gegen Stator kontinuierlich und komplementär zueinander veränderlich ist. Wenn das Volumen der ersten Stützkammer zunimmt, nimmt das Volumen der zweiten Stützkammer ab und umgekehrt. Vorteilhaft können in dem Schwenkmotor vier Stützkammern vorgesehen sein, die jeweils alternierend durch zwei Rotorflügel und zwei Statorflügel voneinander getrennt sind. Der Rotor weist eine exzentrische Bohrung auf, welche als Aufnahme für einen Kolbenbolzen dient. Der Stator kann mit dem darin angeordneten Rotor und einem Statordeckel als dichter Verschluss des Stators in das Pleuelauge eingesetzt sein und an den Stirnseiten mit dem Pleuelkörper verschweißt sein. Der Stator kann weiter zwei äußere Umfangsnuten aufweisen, die jeweils zwei Zulaufbohrungen zu den Stützkammern aufweisen und die Verbindung zwischen den Stützkammern und den Zu- und Ablaufleitungen zu einem hydraulischen Versorgungsanschluss sicherstellen. Der Rotor ist drehbar in dem Stator und damit in dem Pleuelauge gelagert. Die Einleitung eines Drehmomentes auf den Rotor kann so günstigerweise über den Kolbenbolzen erfolgen, der in der exzentrischen Bohrung des Rotors angeordnet ist. Durch Einleiten des Drehmoments auf den Rotor kann über äußere Massenkräfte und Gaskräfte der Rotor verstellen und so die effektive Pleuellänge verändern. Durch das Hydrauliköl in den Stützkammern des Schwenkmotors kann das Drehmoment abgestützt werden. The swivel motor of the eccentric adjusting device according to the invention has a rotor with at least one rotor blade and a stator with at least one stator wing. The rotor can be rotated on a common axis against the stator, so that the rotor blade is rotated against the stator. Between rotor blades and stator blades At least a first support chamber and a second support chamber are formed, the volume of which is continuously and complementarily variable with respect to rotation of the rotor against the stator. As the volume of the first support chamber increases, the volume of the second support chamber decreases, and vice versa. Advantageously, four support chambers can be provided in the swivel motor, which are each separated alternately by two rotor blades and two stator blades. The rotor has an eccentric bore, which serves as a receptacle for a piston pin. The stator can be used with the rotor arranged therein and a stator cover as a tight seal of the stator in the connecting rod and welded to the end faces with the connecting rod body. The stator may further comprise two outer circumferential grooves, each having two inlet bores to the support chambers and ensure the connection between the support chambers and the inlet and outlet lines to a hydraulic supply port. The rotor is rotatably mounted in the stator and thus in the connecting rod. The introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently via the piston pin, which is arranged in the eccentric bore of the rotor. By introducing the torque onto the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length. By the hydraulic oil in the support chambers of the slewing motor, the torque can be supported.
Die Abdichtung der Stützkammern des Schwenkmotors gegeneinander sowie gegen die Umgebung erfolgt vorteilhaft über eine ringförmige Abdichtung, welche durch die konstruktive Gestaltung von Stator, Rotor und Statordeckel, die über eine runde Außenkontur ineinander einsetzbar sind, ermöglicht wird. Um eine zusätzliche Dichtwirkung zu erzeugen, wird je ein ringförmiges Dichtelement, beispielsweise in Form von Kolbenringen, in die nach außen führenden Dichtstrecken gesetzt. In Laufflächen der Rotorflügel angeordnete Dichtleisten dichten die Stützkammern zusätzlich gegeneinander ab. Die Dichtleisten können selbst flexibel oder auch per Federelement vorgespannt sein. Im Stator werden ebenso Dichtleisten angeordnet, die eine weitere Abdichtung der Stützkammern gegeneinander bei einer bauteilbedingten Relativbewegung des Rotors gewährleisten. Prinzipiell ist der Einsatz verschiedener Bauarten von Kolbenringen sowie anderer ringförmiger Dichtelemente möglich. The sealing of the support chambers of the slewing motor against each other and against the environment is advantageously carried out via an annular seal, which is made possible by the structural design of the stator, rotor and stator cover, which are inserted into one another via a round outer contour. In order to produce an additional sealing effect, an annular sealing element, for example in the form of piston rings, is placed in each of the outwardly extending sealing sections. In the running surfaces of the rotor blades arranged sealing strips additionally seal the support chambers against each other. The sealing strips can themselves be flexible or biased by spring element. In the stator sealing strips are also arranged, which ensure a further sealing of the support chambers against each other in a component-related relative movement of the rotor. In principle, the use of different types of piston rings and other annular sealing elements is possible.
Die Gesamtlänge des Rotors ist dabei vorzugsweise größer als die Länge der mittig angeordneten Rotorflügel, um eine Dichtstrecke für den Schwenkmotor zu realisieren. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die erste und die zweite Stützkammer durch einen mit dem Stator verbundenen Statordeckel gegen eine Umgebung abgedichtet sein. Der Statordeckel dient als Gehäusedeckel des Stators und kann bei in den Stator eingebautem Rotor die Stützkammern gegen die Umgebung abdichten. Auf diese Weise ist der Schwenkmotor durch die drei Bauteile Stator, Rotor und Statordeckel günstig zu fertigen und zu montieren. Der Statordeckel kann alternativ auch als Teil des Pleuelkörpers ausgebildet sein. Ebenso kann der Stator selbst als Teil des Pleuelkörpers ausgebildet sein. The total length of the rotor is preferably greater than the length of the centrally disposed rotor blades in order to realize a sealing distance for the swivel motor. According to an advantageous embodiment, the first and the second support chamber may be sealed against an environment by a stator cover connected to the stator. The stator cover serves as a housing cover of the stator and can seal the support chambers against the environment when installed in the stator rotor. In this way, the swivel motor is cheap to manufacture and assemble by the three components stator, rotor and stator cover. The stator cover may alternatively be formed as part of the connecting rod body. Likewise, the stator itself may be formed as part of the connecting rod body.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das wenigstens eine Dichtelement eine zu einer radialen Außenseite gerichtete ballig geformte Außenkontur aufweisen. Um eine optimale Abdichtung der Stützkammern zu erzielen, können bei Dichtelementen wie beispielsweise Kolbenringen nach außen hin ballige Dichtflächen und ein überlappender Ringstoß vorteilhaft angewandt werden. Dabei kann eine Kontaktkraft über die ballige Außenform der vorgespannten Kolbenringe auf den Stator ausgeübt werden. Eine zusätzlich dichtende Anpresskraft kann über den Hydraulikdruck sowohl axial als auch radial auf den Kolbenring ausgeübt werden. According to an advantageous embodiment, the at least one sealing element may have a convex outer contour directed towards a radial outside. In order to achieve optimum sealing of the support chambers, in the case of sealing elements such as, for example, piston rings, spherical sealing surfaces and an overlapping annular joint can be advantageously used. In this case, a contact force on the spherical outer shape of the prestressed piston rings are exerted on the stator. An additional sealing contact force can be exerted both axially and radially on the piston ring via the hydraulic pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Exzenter in dem Rotor des Schwenkmotors angeordnet und durch den Rotor betätigbar sein. Der Exzenter kann günstigerweise als exzentrisch angeordnete Bohrung in dem Rotor ausgebildet sein, so dass bei Verdrehen des Rotors um seine Achse die Exzenterbohrung verdreht wird und eine in der Bohrung angeordnete Kolbenbolzenaufnahme auf diese Weise exzentrisch um die Achse des Rotors bewegt wird. According to an advantageous embodiment of the eccentric can be arranged in the rotor of the rotary motor and actuated by the rotor. The eccentric may conveniently be formed as eccentrically arranged bore in the rotor, so that upon rotation of the rotor about its axis, the eccentric bore is rotated and arranged in the bore piston pin receptacle is moved in this manner eccentrically about the axis of the rotor.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der wenigstens eine Rotorflügel an den Rotor befestigbar ausgebildet sein. Der Rotor kann mehrere Einzelteile umfassen. Beispielsweise können bei einem gebauten Rotor die Rotorflügel angeschraubt oder eingepresst sein. Ein solcher Rotor kann kostengünstig gefertigt werden. Ebenso kann der Stator als gebauter Stator mehrere Einzelteile umfassen. According to an advantageous embodiment, the at least one rotor blade can be fastened to the rotor. The rotor can comprise several individual parts. For example, in a built rotor, the rotor blades may be screwed or pressed. Such a rotor can be manufactured inexpensively. Likewise, the stator may comprise a plurality of individual parts as a built stator.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Stator auf einem Außenumfang wenigstens zwei Umfangsnuten zur Versorgung der ersten und der zweiten Stützkammer mit Hydraulikflüssigkeit aufweisen. Die Umfangsnuten weisen jeweils zwei Zulaufbohrungen zu den Stützkammern auf und stellen die Verbindung zwischen den Stützkammern und den Zu- und Ablaufleitungen zu einem hydraulischen Versorgungsanschluss sicher. Auf diese Weise lässt sich der Schwenkmotor günstig mit Hydraulikflüssigkeit versorgen. According to an advantageous embodiment, the stator may have on an outer circumference at least two circumferential grooves for supplying the first and the second support chamber with hydraulic fluid. The circumferential grooves each have two inlet bores to the support chambers and provide the connection between the support chambers and the supply and drain lines to a hydraulic supply connection safely. In this way, the swivel motor can be conveniently supplied with hydraulic fluid.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Exzenter-Versteileinrichtung über Massenkräfte und Gaskräfte einer Brennkraftmaschine antreibbar sein. Massenkräfte und Gaskräfte dienen der eigentlichen Verstellung der Exzenter-Versteileinrichtung zu einer Änderung der effektiven Pleuellänge. Auf diese Weise lässt sich die Verstellung mit möglichst wenig Energieaufwand günstig erreichen. Über die Exzenter-Versteileinrichtung, die bevorzugt den Schwenkmotor aufweisen kann, werden die Massenkräfte und Gaskräfte abgestützt, um eine definierte Betriebsweise mit einer bestimmten Pleuellänge zu erreichen. According to an advantageous embodiment, the eccentric adjusting device can be driven by inertial forces and gas forces of an internal combustion engine. Mass forces and gas forces are used for the actual adjustment of the eccentric adjusting device to a change of the effective connecting rod length. In this way, the adjustment can be conveniently achieved with the least possible expenditure of energy. About the eccentric adjusting device, which may preferably have the swivel motor, the inertial forces and gas forces are supported in order to achieve a defined mode of operation with a specific connecting rod length.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Exzenter als Aufnahme eines Kolbenbolzens ausgebildet sein. Die Einleitung eines Drehmomentes auf den Rotor kann so günstigerweise über den Kolbenbolzen erfolgen, der in der exzentrischen Bohrung des Rotors angeordnet ist. Durch Einleiten des Drehmoments auf den Rotor kann über äußere Massenkräfte und Gaskräfte der Rotor verstellen und so die effektive Pleuellänge verändern. Durch Hydraulikdruck in den Stützkammern des Schwenkmotors kann das Drehmoment abgestützt werden. According to an advantageous embodiment of the eccentric may be formed as a receptacle of a piston pin. The introduction of a torque on the rotor can be done so conveniently via the piston pin, which is arranged in the eccentric bore of the rotor. By introducing the torque onto the rotor, the rotor can be adjusted via external mass forces and gas forces, thus changing the effective connecting rod length. By hydraulic pressure in the support chambers of the swing motor, the torque can be supported.
Ferner wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer erfindungsgemäßen Exzenter-Versteileinrichtung vorgeschlagen. Further, a connecting rod for a variable compression internal combustion engine is proposed with an eccentric adjusting device according to the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Schwenkmotor in einem der Elemente Pleuelauge, Hublagerauge, Pleuelkörper angeordnet sein. So kann die Anordnung des Schwenkmotors für eine möglichst bauraumgünstige Unterbringung des Pleuels in einer Brennkraftmaschine vorteilhaft ausgewählt werden. Als Alternative kann der Schwenkmotor so auch eine andere, weniger bauraumgünstige Versteileinrichtung ersetzen. According to an advantageous embodiment of the swivel motor may be arranged in one of the elements connecting rod eye, Bublagerauge, Pleuelkörper. Thus, the arrangement of the swivel motor can be advantageously selected for a space-saving possible placement of the connecting rod in an internal combustion engine. As an alternative, the swivel motor can also replace another, less space-consuming adjustment device.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können in dem Pleuelkörper wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die erste Stützkammer des Schwenkmotors sowie wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die zweite Stützkammer des Schwenkmotors vorgesehen sein. Die Hydraulikflüssigkeitsleitungen können in dem Pleuelkörper bauraumgünstig angeordnet sein, um so die Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Umschaltventil und den Stützkammern des Schwenkmotors zu führen. Dadurch lässt sich der Rotor vorteilhaft ansteuern, um die Massenkräfte und Gaskräfte, welche auf die Versteileinrichtung wirken, abzustützen und so die Längenverstellung des Pleuels auszuführen. According to an advantageous embodiment, at least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the first support chamber of the swing motor and at least one hydraulic fluid line for supplying hydraulic fluid into the second support chamber of the swing motor may be provided in the connecting rod body. The hydraulic fluid lines can be arranged space-saving in the connecting rod body, so as to guide the hydraulic fluid between the switching valve and the support chambers of the slewing motor. As a result, the rotor can be advantageously controlled to the Mass forces and gas forces, which act on the adjusting device, support and so perform the length adjustment of the connecting rod.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann in der Hydraulikflüssigkeitsleitung zwischen der ersten Stützkammer und einem Versorgungsanschluss für die Hydraulikflüssigkeit wenigstens ein Rückschlagventil und/oder in der Hydraulikflüssigkeitsleitung zwischen der zweiten Stützkammer und dem Versorgungsanschluss wenigstens ein Rückschlagventil vorgesehen sein. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Hydraulikflüssigkeit aus den Stützkammern ungewollt in den Versorgungsanschluss abfließt und die Stützkammern an Hydraulikdruck verlieren. According to an advantageous embodiment, at least one check valve may be provided in the hydraulic fluid line between the first support chamber and a supply port for the hydraulic fluid and / or at least one check valve in the hydraulic fluid line between the second support chamber and the supply port. In this way it can be prevented that hydraulic fluid from the support chambers unintentionally flows into the supply port and lose the support chambers to hydraulic pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können das Umschaltventil und die Rückschlagventile in dem Pleuelkörper angeordnet sein. Eine besonders bauraumgünstige Anordnung sieht die Aufnahme von Umschaltventil und Rückschlagventilen im Pleuelkörper vor. Zusätzliche Dichtstellen in den Hydraulikflüssigkeitsleitungen entfallen. Auch sind Hydrauliktests nach der Montage der Komponenten vorteilhaft durchzuführen. According to an advantageous embodiment, the switching valve and the check valves may be arranged in the connecting rod body. A particularly space-saving arrangement provides for the inclusion of reversing valve and check valves in Pleuelkörper. Additional sealing points in the hydraulic fluid lines omitted. Also, hydraulic tests after installation of the components are advantageous to perform.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auf einem Umfang eines in dem Pleuelkörper wenigstens teilweise angeordneten Hublagerauges wenigstens im Bereich des Pleuelkörpers eine Nut zur Versorgung des Umschaltventils mit Hydraulikflüssigkeit aus einem Versorgungsanschluss vorgesehen sein. Die Nut kann eine zuverlässige Versorgung des Umschaltventils und damit des Schwenkmotors mit Hydraulikflüssigkeit sicherstellen. According to an advantageous embodiment, a groove for supplying the changeover valve with hydraulic fluid from a supply connection may be provided on a circumference of a crank bearing at least partially arranged in the connecting rod body at least in the region of the connecting rod. The groove can ensure a reliable supply of the changeover valve and thus the swivel motor with hydraulic fluid.
Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Pleuel vorgeschlagen. Furthermore, an internal combustion engine with variable compression is proposed with at least one connecting rod according to the invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel 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. Es zeigen beispielhaft: Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown schematically. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. They show by way of example:
Fig. 1 einen Pleuelkörper mit einer erfindungsgemäßen Exzenter-Versteileinrichtung in Explosionsdarstellung; Figure 1 shows a Pleuelkörper with an eccentric adjusting device according to the invention in an exploded view.
Fig. 2 den Pleuelkörper aus Fig. 1 in Seitenansicht zur Definition der Schnittebenen von Längsschnitten; FIG. 2 shows the connecting rod body from FIG. 1 in a side view for defining the sectional planes of longitudinal sections;
Fig. 3 einen ersten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie B-B in Fig. 2; FIG. 3 shows a first longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for low compression along the line B-B in FIG. 2; FIG.
Fig. 4 einen zweiten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie E-E in Fig. 2; FIG. 4 shows a second longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for low compression along the line E-E in FIG. 2; FIG.
Fig. 5 einen dritten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in einer Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie F-F in Fig. 2; 5 shows a third longitudinal section through the connecting rod body of Figure 1 in a position for low compression along the line F-F in Fig. 2 ..;
Fig. 6 einen ersten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in der Position für hohe Verdichtung entlang der Linie B-B in Fig. 2; FIG. 6 shows a first longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for high compression along the line B-B in FIG. 2; FIG.
Fig. 7 einen zweiten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in der Position für hohe Verdichtung entlang der Linie E-E in Fig. 2; 7 shows a second longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in the position for high compression along the line E-E in FIG. 2; FIG.
Fig. 8 einen dritten Längsschnitt durch den Pleuelkörper aus Fig. 1 in einer Position für hohe Verdichtung entlang der Linie F-F in Fig. 2; FIG. 8 shows a third longitudinal section through the connecting rod body of FIG. 1 in a position for high compression along the line F-F in FIG. 2; FIG.
Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Schwenkmotor des Pleuelkörpers in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie E-E in Fig. 2; 9 shows a longitudinal section through the pivot motor of the connecting rod body in the position for low compression along the line E-E in Fig. 2.
Fig. 10 einen Querschnitt durch den Schwenkmotor des Pleuelkörpers in der Position für niedrige Verdichtung; 10 shows a cross section through the pivot motor of the connecting rod body in the position for low compression.
Fig. 1 1 eine Detailansicht des Querschnitts mit Fokus auf ein Dichtelement; Fig. 12 eine Detailansicht des Längsschnitts mit Fokus auf einen Überlappbereich des Dichtelements; und 1 1 is a detailed view of the cross section with focus on a sealing element. FIG. 12 shows a detailed view of the longitudinal section with focus on an overlapping region of the sealing element; FIG. and
Fig. 13 eine Detailansicht des Überlappbereichs des Dichtelements in isometrischer Fig. 13 is a detail view of the overlap region of the sealing element in isometric
Darstellung.  Presentation.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments 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, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.
Figur 1 zeigt einen Pleuelkörper 12 eines erfindungsgemäßen Pleuels 10 in Explosionsdarstellung. Der Pleuel 10 für eine Brenn kraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfasst einen Pleuelkörper 12, sowie eine erfindungsgemäße Exzenter- Versteileinrichtung 20 zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge 60. Der Pleuel 10 ist in den Figuren ohne Pleueldeckel dargestellt, welcher zusammen mit dem Pleuelkörper 12 das Hublagerauge 38 einschließt und mit dem Pleuelkörper 12 in üblicher Weise verbunden sein kann, beispielsweise mittels Pleuelschrauben verschraubt sein kann. Figure 1 shows a connecting rod body 12 of a connecting rod 10 according to the invention in an exploded view. The connecting rod 10 for an internal combustion engine with variable compression, comprises a Pleuelkörper 12, and an eccentric adjusting device 20 according to the invention for adjusting an effective connecting rod 60. The connecting rod 10 is shown in the figures without connecting rod cover, which together with the connecting rod 12, the Bublagerauge 38th includes and may be connected to the connecting rod body 12 in the usual manner, for example, can be screwed by means of connecting rod bolts.
Als effektive Pleuellänge 60 (siehe Fig. 3) wird der Abstand der Mittelachse des Hublagerauges 38 (großes Pleuelauge) zu der Mittelachse der Aufnahme 30 für den Kolbenbolzen (kleines Pleuelauge 18) bezeichnet. As the effective connecting rod length 60 (see Fig. 3), the distance of the central axis of the Hublagerauges 38 (large connecting rod eye) is referred to the central axis of the receptacle 30 for the piston pin (small connecting rod 18).
Die erfindungsgemäße Exzenter-Versteileinrichtung 20 weist einen Exzenter 21 auf. Ein Verstellweg der Exzenter-Versteileinrichtung 20 ist mittels eines nur schematisch angedeuteten Umschaltventils 32 verstellbar, wobei der Exzenter 21 um seine Rotationsachse schwenkbar ist. Die Exzenter-Versteileinrichtung 20 weist einen Schwenkmotor 26 auf, welcher einen in einem Stator 28 gelagerten Rotor 27 aufweist. Zwischen wenigstens einem Rotorflügel 56 des Rotors 27 und wenigstens einem Statorflügel 58 des Stators 28 sind zwei erste Stützkammern 52 und zwei zweite Stützkammern 54 ausgebildet (siehe Figur 3, bzw. Figur 9), wobei das Volumen der ersten Stützkammern 52 und das Volumen der zweiten Stützkammern 54 durch eine Verstellung von Rotor 27 gegen Stator 28 komplementär zueinander veränderbar sind. Die erste Stützkammer 52 und die zweite Stützkammer 54 sind jeweils durch wenigstens eine auf einer Lauffläche 62 des Rotorflügels 56 und einer Lauffläche 63 des Statorflügels 58 in axialer Richtung angeordnete Dichtleiste 36, 37 gegeneinander abgedichtet. Jeweils zwei Dichtleisten 36 liegen sich im Rotor 27 diametral gegenüber, und jeweils zwei Dichtleisten 37 liegen sich im Stator 28 diametral gegenüber. The eccentric adjusting device 20 according to the invention has an eccentric 21. An adjustment of the eccentric adjusting device 20 is adjustable by means of only schematically indicated switching valve 32, wherein the eccentric 21 is pivotable about its axis of rotation. The eccentric adjusting device 20 has a pivoting motor 26 which has a rotor 27 mounted in a stator 28. Between at least one rotor blade 56 of the rotor 27 and at least one stator vane 58 of the stator 28, two first support chambers 52 and two second support chambers 54 are formed (see FIG. 3 or FIG. 9), the volume of the first support chambers 52 and the volume of the second support chamber 52 Support chambers 54 by an adjustment of rotor 27 against stator 28 complementary to each other are changeable. The first support chamber 52 and the second support chamber 54 are each arranged by at least one on a running surface 62 of the rotor blade 56 and a running surface 63 of the stator vane 58 in the axial direction Sealing strip 36, 37 sealed against each other. In each case two sealing strips 36 are located in the rotor 27 diametrically opposite, and two sealing strips 37 are located in the stator 28 diametrically opposite.
Die erste und die zweite Stützkammer 52, 54 sind durch einen mit dem Stator 28 verbundenen Statordeckel 29 gegen die Umgebung abgedichtet. Weiter sind die erste und die zweite Stützkammer 52, 54 durch zwei auf einem Außenumfang 88 des Rotors 27 angeordnete Dichtelemente 34 gegen die Umgebung abgedichtet. Alternativ könnten die Dichtelemente 34 auch auf einem Innenumfang 90 des Stators 28 angeordnet werden. The first and second support chambers 52, 54 are sealed from the environment by a stator cover 29 connected to the stator 28. Further, the first and the second support chamber 52, 54 are sealed by two arranged on an outer periphery 88 of the rotor 27 sealing elements 34 against the environment. Alternatively, the sealing elements 34 could also be arranged on an inner circumference 90 of the stator 28.
Gemäß nicht dargestellten alternativen Ausführungsformen können im Rahmen der Erfindung der Statordeckel 29 und/oder der Stator 28 als Teil des Pleuelkörpers 12 vorgesehen sein und beispielsweise mittels eines Fräsverfahrens aus dem Pleuelkörper 12 ausgebildet werden. According to alternative embodiments not shown, the stator cover 29 and / or the stator 28 may be provided as part of the connecting rod body 12 in the context of the invention and may be formed from the connecting rod body 12, for example by means of a milling method.
Der Schwenkmotor 26 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Pleuelauge 18 angeordnet. Alternative Anordnungen können den Schwenkmotor 26 jedoch auch in dem Hublagerauge 38 oder im Pleuelkörper 12 selbst aufweisen. Der Exzenter 21 ist in dem Rotor 27 des Schwenkmotors 26 angeordnet und somit durch den Rotor 27 betätigbar. Der Exzenter 21 ist als Aufnahme 30 eines Kolbenbolzens ausgebildet. The swivel motor 26 is arranged in the connecting rod eye 18 in the embodiment shown. However, alternative arrangements can also have the swivel motor 26 in the crank bearing eye 38 or in the connecting rod body 12 itself. The eccentric 21 is arranged in the rotor 27 of the swivel motor 26 and thus actuated by the rotor 27. The eccentric 21 is formed as a receptacle 30 of a piston pin.
Die Rotorflügel 56 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Rotor 27 einstückig ausgeführt. Alternativ könnten die Rotorflügel 56 bei einer gebauten Variante auch an den Rotor 27 befestigt - beispielsweise anschraubbar - ausgebildet sein. Der Stator 28, welcher ebenfalls alternativ als gebauter Stator mit befestigten Flügeln ausgebildet sein kann, weist auf einem Außenumfang 92 zwei Umfangsnuten 84, 86 zur Versorgung der ersten und der zweiten Stützkammer 52, 54 mit Hydraulikflüssigkeit auf. The rotor blades 56 are made in one piece with the rotor 27 in the embodiment shown. Alternatively, the rotor blades 56 could also be attached to the rotor 27 in a built variant - for example screwed on - be formed. The stator 28, which may also be alternatively designed as a built stator with fixed wings, has on an outer circumference 92 two circumferential grooves 84, 86 for supplying the first and the second support chamber 52, 54 with hydraulic fluid.
Auf dem Umfang des in dem Pleuelkörper 12 angeordneten Hublagerauges 38 ist im Bereich des Pleuelkörpers 12 eine Nut 68 zur Versorgung des Umschaltventils 32 mit Hydraulikflüssigkeit aus einem Versorgungsanschluss vorgesehen. Das Hublagerauge 38 wird durch einen nicht dargestellten Pleueldeckel über Pleuelschrauben, welche in die Aufnahmen 22 geschraubt werden, geschlossen. In Figur 2 sind Schnittebenen von in den Figuren 4 bis 9 dargestellten Längsschnitten anhand der Seitenansicht des Pleuels 10 aus Figur 1 definiert. On the circumference of arranged in the connecting rod 12 Hublagerauges 38, a groove 68 is provided for supplying the switching valve 32 with hydraulic fluid from a supply port in the region of the connecting rod 12. The Bublagerauge 38 is closed by a connecting rod cover, not shown via connecting rod, which are screwed into the receptacles 22. In FIG. 2, sectional planes of longitudinal sections shown in FIGS. 4 to 9 are defined on the basis of the side view of the connecting rod 10 from FIG.
Figur 3 zeigt einen ersten Längsschnitt durch den Pleuelkörper 12 aus Figur 1 in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie B-B in Figur 2. Die Exzenter- Versteileinrichtung 20, welche über Massenkräfte und Gaskräfte einer Brennkraftmaschine antreibbar ist, ist so gedreht, dass der Exzenter 21 mit seiner Aufnahme 30 für den Kolbenbolzen in der Position der kleinsten effektiven Pleuellänge 60 ist. Der Schwenkmotor 26 ist dabei in einer Position des Rotors 27, dass die ersten Stützkammern 52 maximales Volumen aufweisen, während die zweiten Stützkammern 54 minimales Volumen aufweisen, dadurch, dass die Rotorflügel 56 auf einer Seite an den Statorflügeln 58 anliegen. FIG. 3 shows a first longitudinal section through the connecting rod body 12 from FIG. 1 in the position for low compression along the line BB in FIG. 2. The eccentric adjusting device 20, which can be driven via inertial forces and gas forces of an internal combustion engine, is rotated such that the eccentric 21 is with its receptacle 30 for the piston pin in the position of the smallest effective connecting rod length 60. The pivot motor 26 is in a position of the rotor 27 that the first support chambers 52 have maximum volume, while the second support chambers 54 have minimal volume, characterized in that the rotor vanes 56 abut on one side of the stator vanes 58.
Der Pleuelkörper 12 weist im Bereich des Hublagerauges 38 das Umschaltventil 32 sowie zwei nur schematisch angedeutete Rückschlagventile 64, 66 auf, welche mit dem Versorgungsanschluss der Hydraulikflüssigkeit über die Nut 68 in Verbindung stehen. The connecting rod body 12 has, in the region of the lifting bearing eye 38, the switching valve 32 as well as two check valves 64, 66, which are indicated only schematically, which communicate with the supply connection of the hydraulic fluid via the groove 68.
Figur 4 und 5 zeigen weitere Längsschnitte durch den Pleuelkörper 12 aus Figur 1 in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie E-E, bzw. der Linie F-F in Figur 2. In diesen Schnitten ist zur erkennen, dass in dem Pleuelkörper 12 wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung 70 zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die erste Stützkammer 52 des Schwenkmotors 26 sowie wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung 72 zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die zweite Stützkammer 54 des Schwenkmotors 26 vorgesehen sind. In der Hydraulikflüssigkeitsleitung 70 ist zwischen der ersten Stützkammer 52 und dem Versorgungsanschluss ein Rückschlagventil 64 und in der Hydraulikflüssigkeitsleitung 72 zwischen der zweiten Stützkammer 54 und dem Versorgungsanschluss ein Rückschlagventil 66 vorgesehen. Die Hydraulikflüssigkeitsleitungen 70 und 72 sind weiter mit dem Umschaltventil 32 verbunden. Umschaltventil 32 und Rückschlagventile 64, 66 sind in dem Pleuelkörper 12 angeordnet. Die Rückschlagventile 64, 66 verhindern ein ungewolltes Abfließen der Hydraulikflüssigkeit über die Nut 68 in den Versorgungsanschluss. Figures 4 and 5 show further longitudinal sections through the connecting rod 12 of Figure 1 in the position for low compression along the line EE, and the line FF in Figure 2. In these sections, it can be seen that in the Pleuelkörper 12 at least one hydraulic fluid line 70th for supplying hydraulic fluid into the first support chamber 52 of the swing motor 26 and at least one hydraulic fluid line 72 for supplying hydraulic fluid into the second support chamber 54 of the swing motor 26 are provided. In the hydraulic fluid line 70, a check valve 64 is provided between the first support chamber 52 and the supply port, and a check valve 66 is provided in the hydraulic fluid line 72 between the second support chamber 54 and the supply port. The hydraulic fluid lines 70 and 72 are further connected to the switching valve 32. Change-over valve 32 and check valves 64, 66 are arranged in the connecting rod body 12. The check valves 64, 66 prevent accidental flow of hydraulic fluid through the groove 68 in the supply port.
Die Hydraulikflüssigkeit wird über die Hydraulikflüssigkeitsleitung 70 und die Umfangsnut 84 des Stators 28 (siehe Figur 1 ) in die in den Statorflügeln 58 angeordneten Hydraulikflüssigkeitsleitungen 71 geleitet, um so die ersten Kammern 52 des Schwenkmotors 26 zu versorgen. In analoger Weise wird Hydraulikflüssigkeit über die Hydraulikflüssigkeitsleitungen 72 über die Nut 86 in die in den Statorflügeln 58 angeordneten Hydraulikflüssigkeitsleitungen 73 geleitet, um so die zweiten Kammern 54 des Schwenkmotors 26 zu versorgen. The hydraulic fluid is conducted via the hydraulic fluid line 70 and the circumferential groove 84 of the stator 28 (see FIG. 1) into the hydraulic fluid lines 71 arranged in the stator vanes 58 so as to supply the first chambers 52 of the swing motor 26. In an analogous way, hydraulic fluid on the Hydraulic fluid lines 72 passed through the groove 86 in the arranged in the stator vanes 58 hydraulic fluid conduits 73, so as to supply the second chambers 54 of the swing motor 26.
In Figur 6 ist ein erster Längsschnitt durch den Pleuelkörper 12 aus Figur 1 in der Position für hohe Verdichtung entlang der Linie B-B in Figur 2 dargestellt. Die Exzenter- Versteileinrichtung 20 ist so gedreht, dass der Exzenter 21 mit seiner Aufnahme 30 für den Kolbenbolzen in der Position der größten effektiven Pleuellänge 60 ist. Der Schwenkmotor 26 ist dabei in einer Position des Rotors 27, dass die zweiten Stützkammern 54 maximales Volumen aufweisen, während die ersten Stützkammern 52 minimales Volumen aufweisen, dadurch, dass die Rotorflügel 56 auf der anderen Seite gegenüber der Darstellung in Figur 3 an den Statorflügeln 58 anliegen. FIG. 6 shows a first longitudinal section through the connecting rod body 12 from FIG. 1 in the position for high compression along the line B-B in FIG. The eccentric adjusting device 20 is rotated so that the eccentric 21 with its receptacle 30 for the piston pin in the position of the largest effective connecting rod length 60. The pivot motor 26 is in a position of the rotor 27 that the second support chambers 54 have maximum volume, while the first support chambers 52 have minimal volume, characterized in that the rotor vanes 56 on the other side relative to the representation in Figure 3 on the stator vanes 58th issue.
Figur 7 und Figur 8 zeigen weitere Längsschnitte durch den Pleuelkörper 12 aus Figur 1 in der Position für hohe Verdichtung entlang der Linie E-E, bzw. der Linie F-F in Figur 2. Die Hydraulikflüssigkeitsleitungen 70, 72, welche im Pleuelkörper 12 angeordnet sind, versorgen die ersten und zweiten Stützkammern 52, 54 des Schwenkmotors 26 über die zwei auf dem Außenumfang 92 des Stators 28 angeordneten Umfangsnuten 84, 86 mit Hydraulikflüssigkeit. Figure 7 and Figure 8 show further longitudinal sections through the connecting rod body 12 of Figure 1 in the position for high compression along the line EE, and the line FF in Figure 2. The hydraulic fluid lines 70, 72, which are arranged in the connecting rod body 12, supply the first and second support chambers 52, 54 of the swing motor 26 via the two arranged on the outer circumference 92 of the stator 28 circumferential grooves 84, 86 with hydraulic fluid.
In Figur 9 ist ein Längsschnitt durch den Schwenkmotor 26 des Pleuelkörpers 12 in der Position für niedrige Verdichtung entlang der Linie E-E in Figur 2 dargestellt. Der Exzenter 21 mit seiner Aufnahme 30 des Kolbenbolzens ist in seiner tiefen Position für eine minimale effektive Pleuellänge 60. In der dargestellten Schnittebene ist die im Statorflügel 58 verlaufende Hydraulikflüssigkeitsleitung 71 zur Versorgung der ersten Stützkammer 52 mit Hydraulikflüssigkeit angeschnitten. Die Hydraulikflüssigkeitsleitung 71 wird über die Umfangsnut 84 auf dem Außenumfang 92 des Stators 28 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Die ersten Stützkammern 52 weisen ihr maximales Volumen auf, während die zweiten Stützkammern 54 durch Anliegen der Rotorflügel 56 an den Statorflügeln 58 ihr minimales Volumen aufweisen. In den Laufflächen 62, 63 von Rotorflügel 56, bzw. Statorflügel 58 sind die Dichtleisten des Rotors 36, bzw. des Stators 37 zu erkennen. FIG. 9 shows a longitudinal section through the pivoting motor 26 of the connecting-rod body 12 in the low-compression position along the line E-E in FIG. The eccentric 21 with its receptacle 30 of the piston pin is in its low position for a minimum effective connecting rod length 60. In the illustrated sectional plane extending in the stator wing 58 hydraulic fluid line 71 is cut to supply the first support chamber 52 with hydraulic fluid. The hydraulic fluid line 71 is supplied via the circumferential groove 84 on the outer circumference 92 of the stator 28 with hydraulic fluid. The first support chambers 52 have their maximum volume, while the second support chambers 54 have by applying the rotor blades 56 on the stator vanes 58 their minimum volume. In the running surfaces 62, 63 of rotor vanes 56, and stator vanes 58, the sealing strips of the rotor 36, and the stator 37 can be seen.
Figur 10 zeigt einen Querschnitt durch den Schwenkmotor 26 des Pleuelkörpers 12 in der Position für niedrige Verdichtung. In dem Schnitt sind Rotor 27 und Stator 28 mit dem Statorflügel 58 zu erkennen. Der Schwenkmotor 26 ist mit dem Stator 28 in dem Pleuelauge 18 angeordnet. Der Stator 28 weist auf seinem Außenumfang 92 Umfangsnuten 84, 86 zur Versorgung der ersten und zweiten Stützkammern 52, 54 mit der Hydraulikflüssigkeit auf. Der Stator 28 ist an einer Stirnseite mit dem Statordeckel 29 abgeschlossen. Der Rotor 27 weist in seinem Inneren den Exzenter 21 mit der Aufnahme 30 für den Kolbenbolzen auf, welcher in seiner tiefen Position für minimale effektive Pleuellänge 60 steht. Im Schnitt sind die in die umlaufenden Nuten 80, 82 auf dem Außenumfang 88 des Rotors 27 eingelegten Dichtelemente 34 zu erkennen. Axial zwischen den Dichtelementen 34 ist die auf dem Statorflügel 58 angeordnete Dichtleiste 37 dargestellt. Figure 10 shows a cross-section through the swing motor 26 of the connecting rod body 12 in the low compression position. Rotor 27 and stator 28 with stator wing 58 can be seen in the section. The swing motor 26 is connected to the stator 28 in the connecting rod eye 18 arranged. The stator 28 has on its outer circumference 92 circumferential grooves 84, 86 for supplying the first and second support chambers 52, 54 with the hydraulic fluid. The stator 28 is closed at one end face with the stator cover 29. The rotor 27 has in its interior on the eccentric 21 with the receptacle 30 for the piston pin, which is in its low position for minimum effective connecting rod 60. On average, the sealing elements 34 inserted into the circumferential grooves 80, 82 on the outer circumference 88 of the rotor 27 can be seen. Axially between the sealing elements 34, the arranged on the stator wing 58 sealing strip 37 is shown.
In Figur 1 1 ist eine Detailansicht des Querschnitts aus Figur 10 mit Fokus auf das Dichtelement 34 dargestellt. Das in die Nut 80 eingelegte Dichtelement 34 weist eine zu einer radialen Außenseite gerichtete ballig geformte Außenkontur 96 auf. Dabei wird eine Kontaktkraft über die ballige Außenkontur 96 des vorgespannten Dichtelements 34, welches beispielsweise als Kolbenring ausgestaltet sein kann, auf den Stator 28 ausgeübt. Eine zusätzlich dichtende Anpresskraft wird über den Hydraulikdruck sowohl axial als auch radial auf das Dichtelement 34 ausgeübt. Ebenfalls günstig auf die Dichtwirkung wirkt sich ein überlappender Ringstoß des Dichtelements 34 aus, welcher in dem Überlappbereich 94 des Dichtelements 34 dargestellt ist. FIG. 11 shows a detailed view of the cross section from FIG. 10 with focus on the sealing element. The inserted into the groove 80 sealing element 34 has a directed to a radial outside spherically shaped outer contour 96. In this case, a contact force on the spherical outer contour 96 of the prestressed sealing element 34, which may be configured, for example, as a piston ring, exerted on the stator 28. An additional sealing contact force is exerted both axially and radially on the sealing element 34 via the hydraulic pressure. An overlapping ring impact of the sealing element 34, which is shown in the overlapping region 94 of the sealing element 34, likewise has a favorable effect on the sealing effect.
In Figur 12 ist eine Detailansicht des Längsschnitts mit Fokus auf den Überlappbereich 94 des Dichtelements 34 dargestellt. In dem Überlappbereich 94 liegen zwei Teile des Dichtelements 34 übereinander. Die ballige Außenkontur 96 des in die Nut 80 eingelegten Dichtelements 34 weist vom Rotor 27 in Richtung des Statordeckels 29 bei dem dargestellten Schnitt. FIG. 12 shows a detail view of the longitudinal section with a focus on the overlapping region 94 of the sealing element 34. In the overlapping region 94, two parts of the sealing element 34 lie above one another. The spherical outer contour 96 of the inserted into the groove 80 sealing element 34 points from the rotor 27 in the direction of the stator cover 29 in the illustrated section.
Figur 13 zeigt zur Verdeutlichung noch eine Detailansicht des Überlappbereichs 94 des Dichtelements 34 in isometrischer Darstellung. Die beiden Enden des Dichtelements 34 sind im Überlappbereich 94 übereinander gelegt, um durch Anpressung in der montierten Lage eine gute Dichtwirkung zu erreichen. Die ballig geformte Außenkontur 96 des Dichtelements 34 liegt bei dieser Darstellung in der Bildebene. FIG. 13 shows a detail view of the overlapping region 94 of the sealing element 34 in an isometric view for clarity. The two ends of the sealing element 34 are superposed in the overlapping area 94 in order to achieve a good sealing effect by pressing in the mounted position. The spherically shaped outer contour 96 of the sealing element 34 lies in this illustration in the image plane.

Claims

Ansprüche claims
1 . Exzenter-Versteileinrichtung (20) zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge (60) eines Pleuels (10) einer Brennkraftmaschine, umfassend 1 . Eccentric adjusting device (20) for adjusting an effective connecting rod length (60) of a connecting rod (10) of an internal combustion engine, comprising
einen um seine Rotationsachse schwenkbaren Exzenter (21 ) , wobei ein Verstellweg der Exzenter-Versteileinrichtung (20) mittels eines Umschaltventils (32) verstellbar ist,  an eccentric (21) which can be pivoted about its axis of rotation, an adjustment path of the eccentric adjusting device (20) being adjustable by means of a switching valve (32),
einen Schwenkmotor (26), welcher einen in einem Stator (28) gelagerten Rotor (27) aufweist, wobei zwischen wenigstens einem Rotorflügel (56) des Rotors (27) und wenigstens einem Statorflügel (58) des Stators (28) wenigstens eine erste Stützkammer (52) und wenigstens eine zweite Stützkammer (54) ausgebildet sind, wobei ein Volumen der ersten Stützkammer (52) und ein Volumen der zweiten Stützkammer (54) durch eine Verstellung von Rotor (27) gegen Stator (28) komplementär zueinander veränderbar sind,  a swivel motor (26) having a rotor (27) mounted in a stator (28), at least one first support chamber between at least one rotor blade (56) of the rotor (27) and at least one stator blade (58) of the stator (28) (52) and at least one second support chamber (54) are formed, wherein a volume of the first support chamber (52) and a volume of the second support chamber (54) by an adjustment of the rotor (27) against stator (28) are mutually complementarily variable,
wobei die erste und/oder die zweite Stützkammer (52, 54) durch wenigstens ein wenigstens teilweise auf einem Außenumfang (88) des Rotors (27) und/oder einem Innenumfang (90) des Stators (28) angeordnetes Dichtelement (34) gegen die Umgebung abgedichtet sind und/oder die erste Stützkammer (52) und die zweite Stützkammer (54) durch wenigstens eine auf einer Lauffläche (62) des Rotorflügels (56) und/oder einer Lauffläche (63) des Statorflügels (58) in axialer Richtung angeordnete Dichtleiste (36, 37) gegeneinander abgedichtet sind.  wherein the first and / or the second support chamber (52, 54) by at least one at least partially on an outer periphery (88) of the rotor (27) and / or an inner periphery (90) of the stator (28) arranged sealing element (34) against the Environment are sealed and / or the first support chamber (52) and the second support chamber (54) by at least one on a running surface (62) of the rotor blade (56) and / or a running surface (63) of the stator (58) arranged in the axial direction Sealing strip (36, 37) are sealed against each other.
2. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach Anspruch 1 , wobei eine Gesamtlänge des Rotors (27) größer ist als die Länge des mittig angeordneten Rotorflügels (56). 2. eccentric adjusting device (20) according to claim 1, wherein an overall length of the rotor (27) is greater than the length of the centrally disposed rotor blade (56).
3. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Stützkammer (52, 54) durch einen mit dem Stator(28) verbundenen Statordeckel (29) gegen eine Umgebung abgedichtet sind. 3. eccentric adjusting device (20) according to claim 1 or 2, wherein the first and the second support chamber (52, 54) by a stator (28) connected to the stator cover (29) are sealed against an environment.
4. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach Anspruch 3, wobei das wenigstens eine Dichtelement (34) eine zu einer radialen Außenseite gerichtete ballig geformte Außenkontur (96) aufweist. 4. eccentric adjusting device (20) according to claim 3, wherein the at least one sealing element (34) has a directed to a radial outer side spherically shaped outer contour (96).
5. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Exzenter (21 ) in dem Rotor (27) des Schwenkmotors (26) angeordnet und durch den Rotor (27) betätigbar ist. 5. eccentric adjusting device (20) according to any one of the preceding claims, wherein the eccentric (21) in the rotor (27) of the pivot motor (26) and by the rotor (27) is actuated.
6. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Rotorflügel (56) an den Rotor (27) befestigbar ausgebildet ist. 6. eccentric adjusting device (20) according to any one of the preceding claims, wherein the at least one rotor blade (56) to the rotor (27) is fastened.
7. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stator (28) auf einem Außenumfang (92) wenigstens zwei Umfangsnuten (84, 86) zur Versorgung der ersten und der zweiten Stützkammer (52, 54) mit Hydraulikflüssigkeit aufweist. 7. eccentric adjusting device (20) according to any one of the preceding claims, wherein the stator (28) on an outer circumference (92) has at least two circumferential grooves (84, 86) for supplying the first and the second support chamber (52, 54) with hydraulic fluid ,
8. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Exzenter-Versteileinrichtung (20) über Massen kräfte und Gaskräfte einer Brennkraftmaschine antreibbar ist. 8. eccentric adjusting device (20) according to one of the preceding claims, wherein the eccentric adjusting device (20) via masses forces and gas forces of an internal combustion engine can be driven.
9. Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Exzenter (21 ) als Aufnahme (30) eines Kolbenbolzens ausgebildet ist. 9. eccentric adjusting device (20) according to any one of the preceding claims, wherein the eccentric (21) is designed as a receptacle (30) of a piston pin.
10. Pleuel (10) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Versteileinrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. connecting rod (10) for a variable compression internal combustion engine with an eccentric adjusting device (20) according to any one of the preceding claims.
1 1 . Pleuel (10) nach Anspruch 10, wobei der Schwenkmotor (26) in einem der Elemente Pleuelauge (18), Hublagerauge (38), Pleuelkörper (12) angeordnet ist. 1 1. Connecting rod (10) according to claim 10, wherein the pivot motor (26) in one of the elements connecting rod eye (18), Hublagerauge (38), Pleuelkörper (12) is arranged.
12. Pleuel (10) nach Anspruch 1 1 , wobei in dem Pleuelkörper (12) wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung (70) zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die erste Stützkammer (52) des Schwenkmotors (26) sowie wenigstens eine Hydraulikflüssigkeitsleitung (72) zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die zweite Stützkammer (54) des Schwenkmotors (26) vorgesehen sind. 12. connecting rod (10) according to claim 1 1, wherein in the connecting rod body (12) at least one hydraulic fluid line (70) for supplying hydraulic fluid into the first support chamber (52) of the pivot motor (26) and at least one hydraulic fluid line (72) for supplying Hydraulic fluid in the second support chamber (54) of the pivot motor (26) are provided.
13. Pleuel (10) nach Anspruch 12, wobei in der Hydraulikflüssigkeitsleitung (70) zwischen der ersten Stützkammer (52) und einem Versorgungsanschluss wenigstens ein Rückschlagventil (64) und/oder in der Hydraulikflüssigkeitsleitung (72) zwischen der zweiten Stützkammer (54) und dem Versorgungsanschluss wenigstens ein Rückschlagventil (66) vorgesehen ist. 13. connecting rod (10) according to claim 12, wherein in the hydraulic fluid line (70) between the first support chamber (52) and a supply port at least one check valve (64) and / or in the hydraulic fluid line (72) between the second support chamber (54) and the supply connection at least one check valve (66) is provided.
14. Pleuel (10) nach Anspruch 13, wobei das Umschaltventil (32) und die Rückschlagventile (64, 66) in dem Pleuelkörper (12) angeordnet sind. 14. connecting rod (10) according to claim 13, wherein the switching valve (32) and the Check valves (64, 66) in the connecting rod body (12) are arranged.
15. Pleuel (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 10 bis 14, wobei auf einem Umfang eines in dem Pleuelkörper (12) wenigstens teilweise angeordneten Hublagerauges (38) wenigstens im Bereich des Pleuelkörpers (12) eine Nut (68) zur Versorgung des Umschaltventils (32) mit Hydraulikflüssigkeit aus dem Versorgungsanschluss vorgesehen ist. 15. Connecting rod (10) according to one of the preceding claims 10 to 14, wherein on a circumference of a in the Pleuelkörper (12) at least partially arranged Hublagerauges (38) at least in the region of the connecting rod body (12) has a groove (68) for supplying the switching valve (32) is provided with hydraulic fluid from the supply port.
16. Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit wenigstens einem Pleuel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15. 16. Internal combustion engine with variable compression with at least one connecting rod (10) according to one of the preceding claims 10 to 15.
PCT/EP2017/066304 2016-07-25 2017-06-30 Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine WO2018019515A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016113646.8 2016-07-25
DE102016113646.8A DE102016113646B4 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018019515A1 true WO2018019515A1 (en) 2018-02-01

Family

ID=59295192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/066304 WO2018019515A1 (en) 2016-07-25 2017-06-30 Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016113646B4 (en)
WO (1) WO2018019515A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108363884B (en) * 2018-03-07 2020-08-18 西安交通大学 Method for adjusting and installing rod piece of expandable support structure of satellite-borne planar SAR (synthetic aperture radar) antenna
WO2019225729A1 (en) * 2018-05-25 2019-11-28 株式会社Ihi Variable compression device and engine system
DE102020002457A1 (en) * 2020-04-23 2020-06-10 FEV Group GmbH Connecting rod of an internal combustion engine for changing a compression ratio

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19980580T1 (en) * 1998-03-25 2000-06-21 Unisia Jecs Corp Valve timing device for an internal combustion engine
WO2010108582A1 (en) 2009-03-26 2010-09-30 Ixetic Bad Homburg Gmbh Apparatus for changing the compression ratio in an internal combustion engine
DE102010025883A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rotor for camshaft adjuster of internal combustion engine, has multiple rotor blades, which extend radially outwards, where sealing element for leakage reduction is positioned in blade ends of rotor blades in each case
WO2014162043A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Wärtsilä Finland Oy Arrangement for setting a compression ratio of an internal combustion piston engine
WO2015179112A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Borgwarner Inc. Variable compression ratio connecting rod system with rotary actuator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032609A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Honda Motor Co., Ltd. Engine with variable stroke characteristics
US8408171B2 (en) * 2006-09-12 2013-04-02 Honda Motor Co., Ltd. Variable stroke engine assembly
US8261703B2 (en) 2006-09-15 2012-09-11 Honda Motor Co., Ltd. Variable stroke engine
CN106574550A (en) 2014-07-24 2017-04-19 博格华纳公司 Single-supply-port activated connecting rod for variable compression ratio engines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19980580T1 (en) * 1998-03-25 2000-06-21 Unisia Jecs Corp Valve timing device for an internal combustion engine
WO2010108582A1 (en) 2009-03-26 2010-09-30 Ixetic Bad Homburg Gmbh Apparatus for changing the compression ratio in an internal combustion engine
DE102010025883A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rotor for camshaft adjuster of internal combustion engine, has multiple rotor blades, which extend radially outwards, where sealing element for leakage reduction is positioned in blade ends of rotor blades in each case
WO2014162043A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Wärtsilä Finland Oy Arrangement for setting a compression ratio of an internal combustion piston engine
WO2015179112A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Borgwarner Inc. Variable compression ratio connecting rod system with rotary actuator

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016113646B4 (en) 2020-04-23
DE102016113646A1 (en) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011118622B4 (en) Axial piston machine with outlet control
DE19749727C2 (en) Reciprocating piston machine with swivel plate gear
DE102005010775B3 (en) Rotatable reciprocating engine for use as compressor, has two pistons revolving in housing, in which centrifugal forces arising due to revolution of pistons act in pivoting direction of pistons during revolution of pistons
DE112015002928T5 (en) Coupling rod activated by a single supply port for variable compression ratio engines
DE112015001894T5 (en) Connecting rod system with variable compression ratio and rotary actuator
DE10213081A1 (en) Valve control for adjusting the stroke of valves in motor vehicles
WO2018019515A1 (en) Eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length of a connecting rod of an internal combustion engine
DE102016103615B3 (en) Motor-compressor unit
DE102012203383B3 (en) Filter assembly of control valve for cam shaft adjuster used in internal combustion engine, has arms whose cross-section area is changed along circumferential direction so that bending moment resistance along arms is set constant
DE102005024751B4 (en) Oscillating piston engine
WO2018033276A1 (en) Connection rod for an internal combustion engine with a variable compression
EP3219954B1 (en) Switching valve for controlling a hydraulic liquid stream and connecting rod with a switching valve
DE102015223129A1 (en) Hydraulically operated switching valve
WO2018019514A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine having variable compression
DE102006044294B3 (en) Radial piston pump for internal combustion engine, has pump units with cross heads having cross head bolts that are supported in small lugs of piston rod, where lugs are designed as slotted holes with longitudinal axes
EP3361069B1 (en) Connecting rod of a combustion engine with variable compression with a check valve
DE102017107719A1 (en) Hydraulic valve for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable compression internal combustion engine
WO2017102492A1 (en) Connecting rod for a variable-compression internal combustion engine having an eccentric adjusting device
DE102008022009A1 (en) Cam shaft adjusting device for internal-combustion engine of motor vehicle, has operating chambers connected by pressurizing medium connections that form groove assigned to piston and/or stator
DE2412438A1 (en) ROTARY PRINTING DEVICE FOR FLUID
DE4312498C2 (en) feed pump
DE102017118666A1 (en) Check valve for a hydraulic valve of a Schwenkmotorverstellers
DE102017100146A1 (en) piston rod
DE102017128572B4 (en) Combustion engine with rotary valves for gas exchange
DE102016115765A1 (en) Piston and device for changing the compression ratio

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17736629

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17736629

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1