WO2020227750A1 - Bausatz für die herstellung von vcr-pleuel - Google Patents

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WO2020227750A1
WO2020227750A1 PCT/AT2020/060203 AT2020060203W WO2020227750A1 WO 2020227750 A1 WO2020227750 A1 WO 2020227750A1 AT 2020060203 W AT2020060203 W AT 2020060203W WO 2020227750 A1 WO2020227750 A1 WO 2020227750A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
connecting rod
piston
length
vcr
Prior art date
Application number
PCT/AT2020/060203
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Arens
Jörg Neugärtner
Thomas Weiss
Bernhard Kometter
Christian Gallob
Simon PATERNO
Robert St. John
Thomas Kober
Wolfgang Unzeitig
Abdelkarim REDOUANE
Original Assignee
Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg
Avl List 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 Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg, Avl List Gmbh filed Critical Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2020227750A1 publication Critical patent/WO2020227750A1/de

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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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • 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 present invention relates to a kit for the production of VCR connecting rods with different compression ratios.
  • VCR variable compression ratio
  • the length adjustment can e.g. done in that the bearing of the connecting rod eye is made adjustable via an eccentric, or in that the connecting rod consists of two telescopic connecting rod sections.
  • Some Variants make use of one or more cylinders in which or in which one adjusting piston moves. When using two telescopic connecting rod sections, one section has a cylinder in which the other connecting rod section with a piston is immersed.
  • the connecting rod eye and piston are connected to one another via a piston rod which has to be passed through a cover with which the cylinder of the other connecting rod section is sealed.
  • a piston rod which has to be passed through a cover with which the cylinder of the other connecting rod section is sealed.
  • a piston rod which has to be passed through a cover with which the cylinder of the other connecting rod section is sealed.
  • the piston is screwed to the lower end of the upper connecting rod section with the aid of a cylinder screw.
  • This construction makes it possible to slide covers and other components onto the piston rod and only then attach the piston.
  • the piston can be formed in one piece with the piston rod. However, other measures must then be taken in order to make the cover and other components so that they can still be pushed onto the piston rod.
  • One possibility is to screw the connecting rod eye to the piston rod.
  • the object of the invention is to provide a kit for the manufacture of VCR connecting rods with different compression ratios, through which the product costs of the individual VCR connecting rods can be kept within reasonable economic limits.
  • the kit has a first module, which has at least one connecting rod housing with a piston-receiving bore, and a second module, which has at least one piston rod with an adjusting piston and an upper or lower one that feeds into the piston-receiving bore (or cylinder) Having piston stop surface, comprising, based on a predetermined characteristic length of the VCR connecting rod of the kit, at least two variants of the second module are provided which have differently positioned upper piston stop surfaces or the differently positioned lower piston stop surfaces.
  • the VCR connecting rods that can be manufactured using this kit therefore have a common predetermined characteristic length. For example, the effective length (for example the distance between the connecting rod eye centers) in a given operating state comes into question.
  • the VCR connecting rods to be produced therefore differ in that they provide different adjustments of the effective sounds. With a purely telescopic variant, there are thus two different telescopic lengths.
  • the eccentric is moved by a different amount of the adjusting piston. Therefore, a change is primarily made only to the second module, while the first module can remain untouched.
  • the piston stop surfaces can be present on the adjustment piston itself (in particular the lower piston stop surface) or on another element of the second module (in particular on the upper stop surface).
  • the other element can be, for example, the closure unit for closing the piston receiving bore (or the cylinder).
  • the creation of differently positioned piston stop surfaces can be done by appropriate processing of the second module or by adding an additional element.
  • kits When changing the lower piston stop surface, it is in principle also possible to use an additional element of the second module in a separate operation in the piston receiving bore (or cylinder) of the first module.
  • Such a kit also opens up the possibility of providing a basic version of the VCR connecting rod that already covers a large part of the application-specific requirements and is of a modular design, that further application-specific variants, in particular with regard to the achievable compression ratio, can be generated by simple adjustments to the second module. This opens up the possibility that even if several different overall system variants are required in small numbers, a positive economies of scale can still be achieved through the common parts and similarity approach.
  • the individual modules are basically designed for use in a specific requirement class. On this basis, customer-specific requirements within a requirement class can be implemented using pure processing or equipment variants of the second module. This approach is particularly advantageous in order to establish the technology with initially manageable quantities for different engines.
  • a group of at least two different embodiments or of at least two different modifications of the first module can contain at least two identically configured first modules, the at least two identically configured first modules with different variants of the second module for producing VCR modules. Connecting rods with different compression ratios can be combined. Different first modules can of course be included in the entire kit; but at least two should, as specified, be designed identically. Different embodiments of a group differ from one another in several points or interfaces, while various modifications of a group only concern modules that only differ from one another in one point or one interface (e.g. connecting rod eye diameter, etc.). This requirement then increases the number of identical parts within the kit and therefore reduces costs.
  • the second module can preferably comprise a closure unit which is arranged displaceably relative to the piston rod and which can be connected to the first module to close the piston receiving bore, and so that the upper piston stop surface is part of the closure unit.
  • a closure unit which is arranged displaceably relative to the piston rod and which can be connected to the first module to close the piston receiving bore, and so that the upper piston stop surface is part of the closure unit.
  • the lower piston stop surface is formed by the piston base itself or a stop ring connected to the piston base.
  • the stop ring is to be regarded as part of the adjusting piston.
  • a machining step on the adjusting piston itself can be omitted.
  • the change in the position of the stop surface on the downward-facing side of the United adjusting piston is also technically very easy to implement and leads to a corresponding earlier or later stops at the bottom of the piston receiving bore.
  • the characteristic length of the VCR connecting rod is the minimum effective connecting rod length.
  • the effective connecting rod length describes a value that affects the compression ratio.
  • the lower piston stop surface is always present in the same position, while the upper piston stop surface is varied.
  • the characteristic length of the VCR connecting rod is the maximum effective connecting rod length.
  • the position of the upper piston stop surface is the same for all second modules, while the position of the lower piston stop surface is changed.
  • the maximum compression ratio to be achieved is the same for the corresponding VCR connecting rod, while the minimum compression ratio to be achieved varies by changing the position of the lower piston stop surface.
  • both a variant of the second module with maximum effective connecting rod length as the characteristic length and a variant of the second module with minimum effective connecting rod length as characteristic length are included. This means that at least four different application-specific variants can be generated.
  • the second module comprises a first connecting rod end connected to the piston rod with a piston pin opening and at least two modifications before A variant of the second module with different piston pin openings is included. These modifications also increase the range of applications by connecting them to different piston pin diameters.
  • Another measure to increase the application-specific variants consists, according to an advantageous development, in that the connecting rod housing of the first module is connected to a bearing shell and, together with the bearing shell, forms a second connecting rod eye with an opening diameter and at least two modifications, preferably a variant, of the first module with different opening diameters of the second connecting rod eye are included. This allows different connections to the crankshaft, which in turn increases the variety of applications.
  • VCR connecting rods basically have to bridge a different distance between the crankshaft and the piston. Therefore, according to a further variant, it is provided that at least two modifications, preferably one variant, of the second module with different lengths for the production of VCR connecting rods with different overall lengths are included. These modifications also increase the variety of applications.
  • a VCR connecting rod can be adjusted in different ways. Preferably, however, the adjustment takes place by means of hydraulic locking or activation and due to inertia forces. Therefore, according to a further development, it is advantageous if a third module is provided, the kit containing at least two identically configured third modules and the third module comprising elements for hydraulic control of the adjusting piston of the second module. It can advantageously be provided that the kit contains only a single embodiment of the third module, which can be used identically in all variants and modifications.
  • the first module can preferably have interfaces for connecting the elements of the third module to the first module.
  • the third module therefore only comes into contact with the first module and develops its function independently of the design of the second module.
  • the second module can preferably comprise piston seals and seals of the closure unit. These piston seals and seals are conveniently preinstalled in the kit and have a decisive influence on the function of the VCR connecting rod, as they usually have to withstand high pressures.
  • the change in the position of the upper or lower piston stop surface generally has no influence on the design of the piston seals and seals, which can be used as identical parts in all embodiments, in the embodiments of the VCR connecting rod that can be generated using the kit.
  • the same parts are used on a large scale, which leads to cost reductions.
  • the bearing shell can advantageously be fastened to the rest of the connecting rod housing by means of connecting rod screws, the interfaces for connecting the third module being arranged in the remaining connecting rod housing. This also creates a simplification because the connection of the bearing shell is independent of the interface of the third module, so that as many identical parts as possible can be used here again.
  • the longitudinal axis of the piston receiving bore of the first module is coaxial with the longitudinal axis of the assembled VCR connecting rod and the longitudinal axis of the piston rod of the adjusting piston of the second module is also coaxial with the longitudinal axis of the assembled VCR -Pleuels runs. This allows a very stable telescopic mechanism to be achieved.
  • the invention further relates to a method for producing VCR connecting rods with different short and / or long effective connecting rod lengths with the following steps:
  • the short and / or long effective connecting rod length is set depending on the specifications by means of a simple modification of existing modules. Stop rings (also of different thicknesses) can be used, which are used in different positions of the second or first module for the corresponding setting.
  • the change in the position of an upper or a lower piston stop surface or the change in the depth of the piston receiving bore can also be done by other measures. It is also advantageous if a group of first or second modules are provided which already contain correspondingly adapted first and second modules to achieve different short or long effective connecting rod lengths and only have to be selected appropriately. The greater the number of items to be produced, the more likely the first and second modules that have been prepared accordingly will already be available for selection.
  • the step of changing the position of an upper or a lower piston stop surface on the adjusting piston includes machining of the adjusting piston or the piston rod of a basic shape of the second module.
  • Such an advantageously chosen basic shape then already provides a certain short or long effective connecting rod length and can be used without reworking, while variants of the second module are produced by means of the specified machining reworking.
  • the step of changing the depth of the piston receiving bore in the connecting rod housing can comprise machining reworking of the piston receiving bore of a basic shape of the first module.
  • a given basic shape will already specify a certain short effective connecting rod length, while variants of the short effective connecting rod length can be achieved by means of machining reworking.
  • the invention also relates to a VCR connecting rod which is produced by the method according to one of claims 16 to 18 or by using a kit according to one of claims 1 to 15.
  • a VCR connecting rod is particularly advantageous when introducing a new product technology and is cheaper to manufacture.
  • FIG. 1 shows a VCR connecting rod in a partially sectioned front view
  • Fig. 5 is an exploded view of the piston rod and the connecting rod head and
  • FIG. 6 shows the piston area of the piston rod in a perspective illustration.
  • the length-adjustable connecting rod 1 (VCR connecting rod) shown in FIG. 1 comprises two connecting rod parts 2, 3 which can be moved telescopically to one another.
  • the upper connecting rod 3, which is arranged at the top in the representation of the length-adjustable connecting rod 1 in FIG. 1, has a connecting rod head 4 with a first connecting rod 5, which receives the piston pin (not shown) of the reciprocating piston in the Kol benmotor.
  • the connecting rod part 2, which is arranged at the bottom in the illustration of the adjustable-length connecting rod 1 in FIG. 1, has a second connecting rod eye 6 with which the adjustable-length connecting rod 1 is mounted on the crankshaft (not shown) of the piston engine.
  • the lower connecting rod part 2 furthermore has a bearing shell 7 which, together with the lower area of a connecting rod housing 16 of the lower connecting rod part 2, which is also configured like a bearing shell, forms the second connecting rod eye 6.
  • the bearing shell 7 and the connecting rod housing 16 are connected to one another by means of connecting rod screws 8.
  • the connecting rod head 4 is connected to a telescopic piston rod 9.
  • the connecting rod 4 is usually screwed or welded to the piston rod 9 or, as shown in FIG. 1, made in one piece.
  • An adjusting piston 10 is located at the lower end of the piston rod 9.
  • the adjusting piston 10 is formed in one piece with the piston rod 9.
  • the rod seal 12 and the Kolbendichtun gene 13, 14 are known, mostly multi-part structural units that usually have sealing and fastening or support areas.
  • the upper connecting rod part 3 is guided over the adjustment piston 10 telescopically in the lower connecting rod part 2 in a piston receiving bore 15 (in particular in the form of a cylinder).
  • the longitudinal axis of the piston receiving bore 15 and the longitudinal axis of the piston rod 9 and the adjusting piston 10 are arranged coaxially to the longitudinal axis A of the connecting rod 1. Due to the telescoping ability, the distance between the piston pin of the reciprocating piston recorded in the first connecting rod eye 5 and the piston engine's crankshaft recorded in the second connecting rod eye 6 is adjusted so as to adapt the compression ratio of the piston engine to the respective operating state.
  • the piston receiving bore 15 is arranged in the connecting rod housing 16 of the lower connecting rod part 2.
  • the piston rod 9 with the adjusting piston 10 and the locking unit 11 including the rod seal 12 and the connecting rod housing 16 with the piston receiving bore 15 form a cylinder-piston unit 17 for adjusting the connecting rod 1. Due to the adjustment, it is possible to operate the piston engine in the partial load range with a higher compression ratio than in the full load range, thus increasing the efficiency of the engine.
  • the adjusting piston 10 of the upper connecting rod part 3 is arranged to be movable in the longitudinal direction of the connecting rod 1.
  • the adjusting piston 10 is shown in its lowermost position in FIG. 1, so that the connecting rod 1 in FIG. 1 has its minimum effective connecting rod length LMI N.
  • the maximum effective connecting rod length LM A X which can be achieved by telescoping the upper connecting rod part 3, is also shown in FIG. 1.
  • the adjusting piston 10 divides an area of the piston receiving bore 14 into two pressure spaces, of which only the upper one (reference number 27) can be seen in FIG. 1.
  • the piston rod 9 extends from the adjusting piston 10 through the upper pressure chamber 27 and the rod seal 12 and the closure unit 11 therethrough.
  • the rod seal 12 surrounds the Kol rod 9 and seals the upper pressure chamber 27 from the environment.
  • the two piston seals 13, 14 arranged on the adjusting piston 10 seal the adjusting piston 10 with respect to the piston receiving bore 15.
  • a stop ring 18 is provided between the Stan gene seal 12 and the adjustment piston 10, the downward side of which forms an upper piston stop surface 19.
  • the adjusting piston 10 rests with its lower piston stop surface 20 on the base of the piston receiving bore 15.
  • the connecting rod housing 16 has interfaces for the arrangement of a hydraulic control device 21, which is shown only schematically in FIG.
  • the hydraulic control device 21 essentially comprises a first and a second drain valve 22, 23, which are designed to open and close the upper and lower pressure chambers, as well as a spring-loaded control piston 24 and a closure cover 25.
  • the first and second drain valves 22, 23 are alternately controlled.
  • the displacement of the control piston 24 takes place due to a pressure change in the oil supply to the crankshaft and is brought about by means of a pressure increase by the oil pump.
  • the basic structure of this hydraulic control device 21 is already known in the prior art, which is why it will only be discussed briefly.
  • the two pressure chambers are each connected to the engine oil circuit of the piston engine via separate hydraulic lines and separate check valves and a common oil supply channel that opens in the second connecting rod eye 6.
  • the connecting rod 1 is loaded due to the inertia and gas forces alternately on train and pressure.
  • the tensile force is absorbed by the mechanical contact of the adjusting piston 10 with the stop ring 18, the length of the connecting rod 1 not changing any further.
  • An acting pressure force is transmitted via the piston surface to the lower pressure chamber, which is filled with engine oil. Since the check valve assigned to the lower pressure chamber prevents the engine oil from flowing out, the pressure of the engine oil rises sharply and prevents the connecting rod length from changing, whereby the length-adjustable connecting rod 1 is hydraulically locked in this direction of movement.
  • the situation is reversed.
  • the lower pressure chamber is completely empty and a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston 10 at the base of the piston receiving bore 15, while the upper pressure chamber 27 is filled with engine oil, so that a tensile force on the adjustable-length connecting rod 1 causes a pressure increase in the upper pressure chamber 27 and a hydraulic cal lock causes.
  • the connecting rod length of the adjustable-length connecting rod 1 shown here can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers and filling the other pressure chamber with engine oil.
  • one of the check valves in the hydraulic control device is bridged by means of the drain valves 22, 23 so that the engine oil can flow out of the previously filled pressure chamber.
  • the first connecting rod eye 5 has a piston pin opening with a diameter Di.
  • the second connecting rod eye 6 has an opening diameter D2.
  • the connecting rod 1 has an overall length L G. In the present case it was measured in the shortest connecting rod position. Alternatively, measurement in the long connecting rod position is also possible.
  • the connecting rod 1 shown in FIG. 1 is produced using a kit, the structure of which is explained in more detail below with reference to the figures.
  • the connecting rod 1 shown in FIG. 1 has an adjustment path £ 1. Furthermore, the connecting rod 1 has a characteristic length which, in the present case, corresponds to the minimum effective length LMI N.
  • the connecting rod 1 is made using three modules.
  • the first module comprises the connecting rod housing 16, the bearing shell 7 and the connecting rod bolts 8.
  • the second module comprises the connecting rod head 4, the piston rod 9 with the adjusting piston 10 and the locking unit 11 and the rod seal 12 and the piston seals 13 and 14 a rotation lock (not shown) can be provided which prevents rotation of the lower connecting rod part 2 with respect to the upper connecting rod part 3.
  • Corresponding elements of the anti-rotation device are components of the respective interacting modules.
  • the third module comprises the hydraulic control device 21.
  • kits Two connecting rods 1 are now to be produced, which have a different compression ratio.
  • the kit is also intended to produce a connecting rod 1 with the adjustment path £ 2, which is greater than £ i.
  • the kit contains a single version of the first module (see Fig. 2) and a single embodiment of the third module (see Fig. 4). The only variation occurs on the second module (Fig. 3).
  • a second variant of the second module is provided in which a stop ring 18 with a smaller thickness is used, whereby the position of the upper piston stop surface 19 is changed. This automatically results in a larger adjustment path £ 2.
  • the kit therefore contains four modules, namely a single variant of the first module, a single variant of the third module and two variants of the second module, which means that two connecting rods with different compression ratios can be produced.
  • the characteristic length here LMI N
  • LMAX the maximum effective length
  • the maximum effective length LMAX is defined as a characteristic length.
  • Such a variant manages with or without a stop ring 18; depending on the specified dimension LMAX should have.
  • the variation of the second module now takes place on the adjusting piston 10 itself, in that the lower piston stop surface 20 is positioned differently.
  • the adjusting piston 10 is machined so that the lower piston stop surface 20 is positioned differently in relation to the first connecting rod eye 5. While connecting rods that are produced by means of such a kit all have the same length LMAX, they differ in length LMIN and thus also with regard to their compression ratio, namely the adjustment path £.
  • modifications of the first and second modules can also be carried out which relate to variables other than the compression ratio.
  • two modifications of the first module can be included in the kit, which have different diameters D2 and can thus be adapted to different crankshafts.
  • modifications of the second module can also be used in the kit, in which the diameter Di is different and thus the adaptation to different piston sizes. bolt diameter is possible. Accordingly, only one modifying processing has to be carried out at the corresponding point, while the rest of the module is designed identically for the modification.
  • a combination of these modifications can be made within a kit, whereby an even larger number of customer-specific embodiments can be produced.
  • Connecting rods with different overall lengths L G can also be used within a kit, but they have the same adjustment path £, for example.
  • An adaptation is only possible, for example, by changing the components of the second module shown in FIG. Here, too, the total number of embodiments is increased again.
  • a connecting rod in particular an application class
  • several embodiments of a connecting rod can be generated on the basis of only minor changes, which are mainly carried out on the second module.
  • the advantage is that even with a small number of different embodiments, a positive scale effect can still be achieved through the constant and similar part approach. This allows product costs to be reduced, especially for the product launch phase. This is mainly done by machining the length of the adjusting piston 10 or by using spacers (stop rings of different thicknesses).
  • the adjusting piston 10 is designed in one piece with the piston rod 9, which is why the lower piston stop surface 20 is also attributable to the adjusting piston 10.
  • the function is important, namely the different positioning of a stop for changing the adjustment path £.
  • the components of the upper connecting rod part 3, which are arranged below the adjusting piston 10 are to be included in the adjusting piston 10.
  • the method also includes at least one of the following steps:

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis. Der Bausatz umfasst ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolbenaufnahmebohrung (15) aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolbenstange (9) mit in die Kolbenaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) sowie einer oberen (19) oder einer unteren Kolbenanschlagfläche (20) aufweist. Ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge (LMIN, LMAX) des VCR-Pleuels (1) des Bausatzes sind mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen, die unterschiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen (19) oder die unterschiedlich positionierte untere Kolbenanschlagflächen (20) aufweisen. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise die Variantenzahl erhöhen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlich kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen sowie auf ein VCR-Pleuel (1), das durch dieses Verfahren oder durch die Verwendung des Bausatzes hergestellt ist.

Description

Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel mit unter schiedlichem Verdichtungsverhältnis.
Bei Verbrennungshubkolbenmotoren gibt es Entwicklungstendenzen, das Verdichtungsver hältnis während des Betriebs zu ändern. Das wird mit dem Begriff„variable compression ratio“ (VCR) bezeichnet. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise die Kurbel wellenlagerung anzuheben oder abzusenken, oder aber auch die Pleuellängen verstellbar zu gestalten. Derartige längenverstellbare Pleuelstangen werden im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als VCR-Pleuel bezeichnet. Die Längenverstellung kann z.B. dadurch gesche hen, dass die Lagerung des Pleuelauges über einen Exzenter verstellbar ausgeführt wird, oder dadurch, dass das Pleuel aus zwei teleskopierbaren Pleuelabschnitten besteht. Einige Vari anten bedienen sich eines oder mehrerer Zylinder, in denen bzw. in dem sich jeweils ein Ver stellkolben bewegt. Bei der Verwendung von zwei teleskopierbaren Pleuelabschnitten weist der eine Abschnitt einen Zylinder auf, in dem der andere Pleuelabschnitt mit einem Kolben eintaucht. Pleuelauge und Kolben sind bei dieser Ausführung über eine Kolbenstange mitei nander verbunden, die durch einen Deckel, mit dem der Zylinder des anderen Pleuelabschnitts abgedichtet ist, hindurchgeführt werden muss. Eine solche Ausführung zeigt beispielsweise die WO 2015/055582 A1. Dort ist der Kolben mit Hilfe einer Zylinderschraube an das untere Ende des oberen Pleuelabschnitts angeschraubt. Diese Konstruktion erlaubt es, Deckel und andere Bauteile auf die Kolbenstange aufzuschieben, und erst dann den Kolben anzubringen. Alternativ kann der Kolben einteilig mit der Kolbenstange ausgebildet sein. Allerdings müssen dann andere Maßnahmen getroffen werden, um den Deckel und andere Bauteile weiterhin auf die Kolbenstange aufschiebbar zu gestalten. Eine Möglichkeit besteht darin, das Pleuelauge mit der Kolbenstange zu verschrauben.
Aufgrund der üblicherweise im Motorenbau zu erreichenden Stückzahlen, werden in aller Re gel anwendungsspezifische Varianten entwickelt, die den unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. Speziell bei der Markteinführung einer neuen Technologie ist zu erwarten, dass die Markteinführung zunächst mit geringen Stückzahlen je Anwendungsvariante erfolgen muss. Wird dem durch Entwicklung jeweils komplette anwendungsspezifischer Varianten be gegnet, so führt das zu einem negativen Skaleneffekt und damit hohen Produktkosten. Es wird daher nach einer Lösung gesucht, die Produktkosten in wirtschaftlich vertretbaren Grenzen zu halten, insbesondere bei Varianten, die sich maßgeblich durch die Bereitstellung eines unter schiedlichen Verdichtungsverhältnisses auszeichnen und gleiche oder ähnliche Schnittstellen voraussetzungen aufweisen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz für die Her stellung von VCR-Pleuel mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis zur Verfügung zu stel len, durch den die Produktkosten der einzelnen VCR-Pleuel in vertretbaren wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bausatz ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse mit Kolbenaufnahmebohrung aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolbenstange mit in die Kolbenaufnahmebohrung (bzw. den Zylinder) ein zuführenden Verstellkolben sowie eine obere oder eine untere Kolbenanschlagfläche aufweist, umfasst, wobei ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge der VCR-Pleuel des Bausatzes mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen sind, die unter schiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen oder die unterschiedlich positionierte un tere Kolbenanschlagflächen aufweisen. Die VCR-Pleuel, die mittels dieses Bausatzes herge stellt werden können, weisen demnach eine gemeinsame vorgegebene charakteristische Länge auf. In Frage kommt z.B. die wirksame Länge (z.B. der Abstand der Pleuelaugenmittel punkte) in einem vorgegebenen Betriebszustand. Die herzustellenden VCR-Pleuel unterschei den sich demnach dadurch, dass sie unterschiedliche Verstellungen der Wirklängen bereit stellen. Bei einer rein teleskopierenden Variante ergeben sich somit zwei unterschiedliche Te- leskopierlängen. Bei einer Exzentervariante wird der Exzenter um jeweils einen anderen Be trag von den Verstell kolben bewegt. Deshalb erfolgt vorrangig eine Veränderung auch nur beim zweiten Modul, während das erste Modul unangetastet bleiben kann. Die Kolbenan schlagflächen können am Verstell kolben selbst (insbesondere die untere Kolbenanschlagflä che) oder an einem anderen Element des zweiten Moduls vorhanden sein (insbesondere bei der oberen Anschlagfläche). Bei dem anderen Element kann es sich z.B. um die Verschluss einheit zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (bzw. des Zylinders) handeln. Die Er zeugung unterschiedlich positionierter Kolbenanschlagflächen kann durch entsprechende Be arbeitung des zweiten Moduls oder Hinzufügung eines zusätzlichen Elements erfolgen. Bei der Veränderung der unteren Kolbenanschlagfläche ist es prinzipiell auch möglich, ein zusätz liches Element des zweiten Moduls zunächst in einem separaten Vorgang in die Kolbenauf nahmebohrung (bzw. Zylinder) des ersten Moduls einzusetzen. Ein solcher Bausatz eröffnet auch die Möglichkeit, eine Basisvariante des VCR-Pleuels bereitzustellen, die bereits einen Großteil der anwendungsspezifischen Anforderung abdeckt und derart modular aufgebaut ist, dass weitere anwendungsspezifische Varianten, insbesondere hinsichtlich des erreichbaren Verdichtungsverhältnisses, durch einfache Anpassungen am zweiten Modul erzeugt werden können. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass selbst, wenn mehrere unterschiedliche Gesamt systemvarianten in geringer Stückzahl gefordert werden, durch den Gleichteil- und Ähnlich keitsansatz noch ein positiver Skaleneffekt erzielt werden kann. Hervorzuheben ist, dass die einzelnen Module grundsätzlich für die Verwendung in einer bestimmten Anforderungsklasse ausgelegt werden. So können auf dieser Basis kundenspezifische Anforderungen innerhalb einer Anforderungsklasse über reine Bearbeitungs- bzw. Ausstattungsvarianten des zweiten Moduls realisiert werden. Dieser Ansatz ist speziell vorteilhaft, um die Technologie mit zu nächst überschaubaren Stückzahlen bei verschiedenen Motoren zu etablieren.
Gemäß einer bevorzugten Variante kann eine Gruppe von mindestens zwei verschiedenen Ausführungsformen oder von mindestens zwei verschiedenen Abwandlungen des ersten Mo duls mindestens zwei identisch ausgestaltete erste Module enthalten, wobei die mindestens zwei identisch ausgestalteten ersten Module mit unterschiedlichen Varianten des zweiten Mo duls zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlichem Verdichtungsverhältnis kombinier bar sind. Im gesamten Bausatz können natürlich unterschiedliche erste Module enthalten sein; aber mindestens zwei sollen, wie vorgegeben, identisch ausgestaltet sein. Verschiedene Aus führungsformen einer Gruppe unterscheiden sich in mehreren Punkten bzw. Schnittstellen voneinander, während verschiedene Abwandlungen einer Gruppe lediglich Module betrifft, die sich jeweils nur in einem Punkt bzw. einer Schnittstelle (z.B. Pleuelaugendurchmesser etc.) voneinander unterscheiden. Diese Vorgabe erhöht dann noch einmal die Anzahl der Gleich teile innerhalb des Bausatzes und wirkt daher kostensenkend.
Bevorzugt kann das zweite Modul eine relativ zur Kolbenstange verschiebbar angeordnete Verschlusseinheit umfassen, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung mit dem ers ten Modul verbindbar ist, und dass die obere Kolbenanschlagfläche Bestandteil der Ver schlusseinheit ist. Prinzipiell wäre es auch möglich, den Verstellkolben zu verlängern oder zu verkürzen. Aus Festigkeitsgründen ist es jedoch von Vorteil, wenn am Verstellkolben so wenig Anpassungsmaßnahmen wie nötig durchgeführt werden. Deshalb übernimmt diese Variation die Verschlusseinheit, die in ihrer kürzesten Bauform bereits eine ausreichende Festigkeit auf weist.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die untere Kolbenanschlagfläche vom Kolbenbo den selbst oder einem mit dem Kolbenboden verbundenen Anschlagring gebildet ist. Der An schlagring ist als Bestandteil des Verstellkolbens anzusehen. Bevorzugt soll lediglich bei der Veränderung der unteren Kolbenanschlagfläche Einfluss auf die Kolbenlänge genommen wer den. Wird jedoch anstelle der Verkürzung bzw. der Verlängerung der Kolbenlänge ein An schlagring verwendet, kann ein Bearbeitungsschritt am Verstellkolben selbst entfallen. Die Veränderung der Position der Anschlagfläche an der nach unten weisenden Seite des Ver stellkolbens ist darüber hinaus technisch sehr einfach zu realisieren und führt zu einem ent sprechenden früheren oder späteren Anschlägen am Grund der Kolbenaufnahmebohrung.
Die kundenspezifischen Anforderungen können vielfältig sein. Deshalb ist gemäß einer Aus führungsform vorgesehen, dass die charakteristische Länge der VCR-Pleuels die minimale wirksame Pleuellänge ist. Unter wirksamer Pleuellänge wird eine Größe bezeichnet, die sich auf das Verdichtungsverhältnis auswirkt. Im vorliegenden Fall ist die untere Kolbenanschlag fläche immer an der gleichen Position vorhanden, während die obere Kolbenanschlagfläche variiert wird. Bei ansonsten baugleichen Verbrennungsmotoren und Einsatzbedingungen ist demnach das minimal zu erreichende Verdichtungsverhältnis bei der Verwendung der VCR- Pleuel dieses Bausatzes immer gleich.
Es besteht aber auch gemäß einer Ausführungsform die Möglichkeit, dass die charakteristi sche Länge der VCR-Pleuel die maximale wirksame Pleuellänge ist. Die Position der oberen Kolbenanschlagfläche ist hier bei allen zweiten Modulen gleich, während die Position der un teren Kolbenanschlagfläche verändert wird. Bei dieser Ausführungsform ist beim Einsatz von ansonsten baugleichen Motoren und gleichen Einsatzbedingungen das maximal zu errei chende Verdichtungsverhältnis der entsprechenden VCR-Pleuel gleich, während das minimal zu erreichende Verdichtungsverhältnis durch Veränderung der Position der unteren Kolben anschlagfläche variiert.
Um die anwendungsspezifischen Varianten zu erhöhen, kann gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform vorgesehen sein, dass sowohl eine Variante des zweiten Moduls mit maximaler wirksamer Pleuellänge als charakteristische Länge als auch eine Variante des zweiten Moduls mit minimaler wirksamer Pleuellänge als charakteristische Länge enthalten sind. Hierdurch lassen sich bereits mindestens vier unterschiedliche anwendungsspezifische Varianten erzeu gen.
Neben der Veränderung des Verdichtungsverhältnisses können auch andere anwendungs spezifische Anforderungen bestehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann daher vorgesehen sein, dass das zweite Modul ein mit der Kolbenstange verbundenes erstes Pleu elauge mit einer Kolbenbolzenöffnung umfasst und mindestens zwei Abwandlungen, bevor- zugt einer Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlichen Kolbenbolzenöffnungen enthal ten sind. Auch durch diese Abwandlungen wird die Anwendungsvielfalt durch eine Anbindung an unterschiedliche Kolbenbolzendurchmesser erhöht.
Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der anwendungsspezifische Varianten besteht gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch, dass das Pleuelgehäuse des ersten Moduls mit ei ner Lagerschale verbunden ist und gemeinsam mit der Lagerschale ein zweites Pleuelauge mit einem Öffnungsdurchmesser ausformt und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt ei ner Variante, des ersten Moduls mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern des zweiten Pleuelauges enthalten sind. Hierdurch können unterschiedliche Anbindungen an die Kurbel welle erfolgen, wodurch wiederum die Anwendungsvielfalt erhöht wird.
Neben der Variation des Verdichtungsverhältnisses besteht auch die Möglichkeit, dass die VCR-Pleuel grundsätzlich einen anderen Abstand zwischen der Kurbelwelle und dem Kolben zu überbrücken haben. Deshalb ist gemäß einer weiteren Variante vorgesehen, dass mindes tens zwei Abwandlungen, bevorzugt eine Variante, des zweiten Moduls mit unterschiedlicher Länge zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlicher Gesamtlänge enthalten sind. Auch durch diese Abwandlungen wird die Anwendungsvielfalt erhöht.
Eine Kombination der zuvor beschriebenen Ansätze (Varianten und Abwandlungen) unterei nander führt zu einer Vielzahl von kundenspezifischen Anwendungsmöglichkeiten, ohne allzu große Änderungen an den einzelnen Modulen vorzunehmen.
Die Verstellung eines VCR-Pleuels kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Verstellung jedoch mittels hydraulischer Verriegelung bzw. Ansteuerung und aufgrund auf tretender Massekräfte. Deshalb ist es gemäß einer Weiterentwicklung von Vorteil, wenn ein drittes Modul vorgesehen ist, wobei der Bausatz mindestens zwei identisch ausgestaltete dritte Module enthält und das dritte Modul Elemente zum hydraulischen Ansteuern des Verstellkol bens des zweiten Moduls umfasst. Günstigerweise kann vorgesehen sein, dass der Bausatz nur eine einzige Ausführungsform des dritten Moduls enthält, die identisch in allen Varianten und Abwandlungen verwendbar ist.
Bevorzugt kann das erste Modul Schnittstellen zum Verbinden der Elemente des dritten Mo duls mit dem ersten Modul aufweisen. Das dritte Modul kommt demnach nur mit dem ersten Modul in Kontakt und entfaltet seine Funktion unabhängig von der Ausgestaltung des zweiten Moduls. Bevorzugt kann das zweite Modul Kolbendichtungen und Dichtungen der Verschlusseinheit umfassen. Diese Kolbendichtungen und Dichtungen sind günstigerweise im Bausatz vormon tiert und haben einen entscheidenden Einfluss auf die Funktion des VCR-Pleuels, da sie in aller Regel hohen Drücken standhalten müssen. Die Veränderung der Position der oberen oder unteren Kolbenanschlagfläche hat in aller Regel bei den mittels des Bausatzes erzeug baren Ausführungsformen des VCR-Pleuels keinen Einfluss auf die Ausgestaltung der Kol bendichtungen und Dichtungen, die als Gleichteile bei allen Ausführungsformen verwendbar sind. Auch hier kommen deshalb wieder Gleichteile in großem Umfang zum Einsatz, was in der Folge zur Kostenreduktion führt.
Günstigerweise kann die Lagerschale mittels Pleuelschrauben am restlichen Pleuelgehäuse befestigt sein, wobei die Schnittstellen zum Verbinden des dritten Moduls in dem restlichen Pleuelgehäuse angeordnet sind. Auch hierdurch wird eine Vereinfachung geschaffen, weil die Anbindung der Lagerschale unabhängig von der Schnittstelle des dritten Moduls ist, so dass auch hier wieder möglichst viele Gleichteile eingesetzt werden können.
Bei einer reinen teleskopierbaren Version ist vorteilhafterweise gemäß einer Ausführungsform des Bausatzes vorgesehen, dass die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung des ersten Moduls koaxial zur Längsachse des zusammengebauten VCR-Pleuels verläuft und die Längs achse der Kolbenstange des Verstellkolbens des zweiten Moduls ebenfalls koaxial zur Längs achse des zusammengebauten VCR-Pleuels verläuft. Hierdurch lässt sich ein sehr stabiler Teleskopmechanismus erreichen.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse mit Kolbenaufnahmeboh rung aufweist,
Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange mit in die Kolbenauf nahmebohrung einzuführenden Verstellkolben aufweist, und
Zusammenstellen eines VCR-Pleuels mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls, sowie
Ausführen zumindest eines der folgenden Schritte: Anordnen eines Anschlagrings am Verstellkolben zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Anordnen eines Anschlagrings in der Kolbenaufnahmebohrung zum Einstellen einer vorgege benen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder
Anordnen eines Anschlagrings zwischen einer Verschlusseinheit des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Ver stellkolben zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstell kolben zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Verändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung im Pleuelgehäuse zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder
Auswählen eines zweiten Moduls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirksamen Pleuel länge unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleu ellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Auswählen eines ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuellänge unter scheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls.
Die Einstellung der kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellänge erfolgt in Abhängigkeit der Vorgaben mittels einfacher Modifikation bestehender Module. Zur Anwendung kommen kön nen Anschlagringe (auch unterschiedlicher Dicke), die an verschiedenen Positionen des zwei ten oder ersten Moduls zur entsprechenden Einstellung verwendet werden. Die Veränderung der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche oder die Veränderung ei ner Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung können auch durch andere Maßnahmen erfolgen. Von Vorteil ist es auch, wenn gleich eine Gruppe von ersten oder zweiten Modulen bereitgestellt werden, die bereits entsprechend angepasste erste und zweite Module zum Erzielen unter schiedlich kurzer oder langer wirksamer Pleuellängen enthalten und nur noch geeignet aus gewählt werden muss. Je größer die herzustellende Stückzahl ist, desto eher werden entspre chend vorbereitete erste und zweite Module bereits zur Auswahl vorliegen.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Schritt des Veränderns der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben ein spanendes Nachbearbeiten des Verstellkolbens oder der Kolbenstange einer Basisform des zweiten Moduls umfasst. Eine solche vorteilhaft gewählte Basisform stellt dann bereits eine bestimmte kurze oder lange wirk same Pleuellänge bereit und kann ohne Nachbearbeitung so eingesetzt werden, während Va rianten des zweiten Moduls mittels der angegebenen spanenden Nachbearbeitung erzeugt werden.
In gleicher Weise kann der Schritt des Veränderns der Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung im Pleuelgehäuse ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahmebohrung einer Basisform des ersten Moduls umfassen. Auch hier wird eine vorgegebene Basisform bereits eine be stimmte kurze wirksame Pleuellänge vorgeben, während mittels der spanenden Nachbearbei tung Varianten der kurzen wirksamen Pleuellänge erreicht werden können.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein VCR-Pleuel, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 oder durch Verwenden eines Bausatzes nach einem der An sprüche 1 bis 15 hergestellt ist. Ein solches VCR-Pleuel ist insbesondere bei der Neueinfüh rung einer Produkttechnik von großem Vorteil und kostengünstiger herzustellen. Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnun gen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein VCR-Pleuel in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht,
Fig. 2 ein erstes Modul in einer perspektivischen Vorderansicht,
Fig. 3 ein zweites Modul in einer perspektivischen Vorderansicht,
Fig. 4 ein drittes Modul in einer perspektivischen Vorderansicht,
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung der Kolbenstange und des Pleuelkopfs und
Fig. 6 den Kolbenbereich der Kolbenstange in einer perspektivischen Darstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 (VCR-Pleuel) umfasst zwei teles- kopierbar zueinander bewegbare Pleuelteile 2, 3. Das in der Darstellung der längenverstellba ren Pleuelstange 1 in Fig. 1 oben angeordnete obere Pleuelteil 3 weist einen Pleuelkopf 4 mit einem ersten Pleuelauge 5 auf, das den Kolbenbolzen (nicht gezeigt) des Hubkolbens im Kol benmotor aufnimmt. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Fig. 1 unten angeordnete Pleuelteil 2 weist ein zweites Pleuelauge 6 auf, mit dem die längenverstell bare Pleuelstange 1 auf der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Kolbenmotors gelagert ist. Dazu weist das unteren Pleuelteil 2 weiter eine Lagerschale 7 auf, die zusammen mit dem ebenfalls lagerschalenartig ausgebildeten unteren Bereich eines Pleuelgehäuses 16 des unteren Pleu elteils 2 das zweite Pleuelauge 6 ausbildet. Die Lagerschale 7 und das Pleuelgehäuse 16 werden mittels Pleuelschrauben 8 miteinander verbunden.
Der Pleuelkopf 4 ist mit einer teleskopierbaren Kolbenstange 9 verbunden. Dabei ist der Pleu elkopf 4 üblicherweise mit der Kolbenstange 9 verschraubt oder verschweißt oder, wie in Fig. 1 dargestellt, einstückig ausgeführt. Am unteren Ende der Kolbenstange 9 befindet sich ein Verstellkolben 10. Der Verstellkolben 10 ist einteilig mit der Kolbenstange 9 ausgebildet. Ins besondere bei separater Herstellung des Pleuelkopfs 4 und der Kolbenstange 9 und der an schließenden Verbindung können vor dem Zusammenbau des oberen Pleuelteils 3 eine Ver schlusseinheit 1 1 mit Stangendichtung 12 sowie Kolbendichtungen 13 und 14 einfach und beschädigungsfrei angeordnet werden. Bei der Stangendichtung 12 und den Kolbendichtun gen 13, 14 handelt es sich um bekannte, zumeist mehrteilig ausgeführte Baueinheiten, die in aller Regel Dichtungs- und Befestigungs- bzw. Stützbereiche aufweisen. Das obere Pleuelteil 3 ist über den Verstell kolben 10 teleskopierbar in dem unteren Pleuelteil 2 in einer Kolbenaufnahmebohrung 15 (insbesondere in Form eines Zylinders) geführt. Die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung 15 sowie die Längsachse der Kolbenstange 9 und des Verstellkolbens 10 sind koaxial zur Längsachse A der Pleuelstange 1 angeordnet. Auf grund der Teleskopierbarkeit wird der Abstand zwischen dem im ersten Pleuelauge 5 aufge nommenen Kolbenbolzen des Hubkolbens und der in dem zweiten Pleuelauge 6 aufgenom menen Kurbelwelle des Kolbenmotors verstellt, um so das Verdichtungsverhältnis des Kolben motors an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen. Die Kolbenaufnahmebohrung 15 ist in dem Pleuelgehäuse 16 des unteren Pleuelteils 2 angeordnet. Die Kolbenstange 9 mit dem Verstellkolben 10 und der Verschlusseinheit 1 1 einschließlich der Stangendichtung 12 und das Pleuelgehäuse 16 mit der Kolbenaufnahmebohrung 15 formen eine Zylinder-Kolben-Einheit 17 zum Verstellen der Pleuelstange 1 . Aufgrund der Verstellung ist es möglich, den Kolben motor im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als im Volllastbereich zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen.
In der Kolbenaufnahmebohrung 15 ist der Verstell kolben 10 des oberen Pleuelteils 3 in Längs richtung der Pleuelstange 1 bewegbar angeordnet. Der Verstellkolben 10 ist in der Fig. 1 in seiner untersten Stellung dargestellt, so dass die Pleuelstange 1 in Fig. 1 ihre minimale wirk same Pleuellänge LMIN aufweist. In der Fig. 1 ist auch die maximale wirksame Pleuellänge LMAX eingezeichnet, die mittels Teleskopierung des oberen Pleuelteils 3 erreichbar ist.
Der Verstellkolben 10 unterteilt einen Bereich der Kolbenaufnahmebohrung 14 in zwei Druck räume, von denen in Fig. 1 nur der obere (Bezugsziffer 27) zu sehen ist. Die Kolbenstange 9 erstreckt sich von dem Verstellkolben 10 durch den oberen Druckraum 27 und die Stangen dichtung 12 sowie die Verschlusseinheit 11 hindurch. Die Stangendichtung 12 umgibt die Kol benstange 9 und dichtet den oberen Druckraum 27 gegenüber der Umgebung ab. Die beiden auf dem Verstellkolben 10 angeordneten Kolbendichtungen 13, 14 dichten den Verstellkolben 10 gegenüber der Kolbenaufnahmebohrung 15 ab. Im vorliegenden Fall ist zwischen der Stan gendichtung 12 und dem Verstell kolben 10 ein Anschlagring 18 vorgesehen, dessen nach unten weisende Seite eine obere Kolbenanschlagfläche 19 formt. In der unteren Stellung (Kurzstellung) der längenverstellbaren Pleuelstange 1 liegt der Verstellkolben 10 mit seiner unteren Kolbenanschlagfläche 20 am Grund der Kolbenaufnahmebohrung 15 an.
Das Pleuelgehäuse 16 weist Schnittstellen zur Anordnung einer hydraulischen Steuereinrich tung 21 auf, die in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt ist umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21 im Wesentlichen ein erstes und ein zweites Ablassventil 22, 23, die entsprechend zum Öffnen und Verschließen der oberen und unteren Druckkammer ausgestaltet sind, sowie einen federbeaufschlagten Steuerkolben 24 sowie einen Verschluss deckel 25. Mittels des Steuerkolbens 24 werden abwechselnd das erste und zweite Ablass ventil 22, 23 angesteuert. Die Verschiebung des Steuerkolbens 24 erfolgt aufgrund einer Druckveränderung in der Ölversorgung der Kurbelwelle und wird mittels Druckerhöhung durch die Ölpumpe bewirkt. Der prinzipielle Aufbau dieser hydraulischen Steuereinrichtung 21 ist im Stand der Technik bereits bekannt, weshalb hierauf nur kurz eingegangen wird. Die beiden Druckräume sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen und separate Rückschlag ventile und einem gemeinsamen Ölversorgungskanal, der in dem zweiten Pleuelauge 6 mün det, mit dem Motorölkreislauf des Kolbenmotors verbunden.
Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Position, befindet sich im oberen Druck raum 27 kein Motoröl, während der untere Druckraum hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen- und Gaskräfte alter nierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den me chanischen Kontakt des Verstellkolbens 10 mit dem Anschlagring 18 aufgenommen, wobei sich die Länge der Pleuelstange 1 nicht weiter verändert. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum übertragen. Da das dem unteren Druckraum zugeordnete Rückschlagventil ein Ausströmen des Motoröls verhin dert, steigt der Druck des Motoröls stark an und verhindert eine Veränderung der Pleuellänge, wodurch die längenverstellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch ge sperrt ist.
In der Kurzstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum ist vollständig leer und eine Druckkraft wird durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens 10 am Grund der Kolbenaufnahmebohrung 15 aufgenommen, während der obere Druckraum 27 mit Motoröl gefüllt ist, so dass eine Zugkraft auf die längen verstellbare Pleuelstange 1 einen Druckanstieg im oberen Druckraum 27 und eine hydrauli sche Sperrung bewirkt.
Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig ver stellt werden, indem eine der beiden Druckräume entleert wird und der jeweils andere Druck raum mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird in der hydraulischen Steuereinrichtung jeweils eines der Rückschlagventile mittels der Ablassventile 22, 23 überbrückt, so dass das Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum abfließen kann. Das erste Pleuelauge 5 weist eine Kolbenbolzenöffnung mit einem Durchmesser Di auf. Das zweite Pleuelauge 6 weist einen Öffnungsdurchmesser D2 auf. Die Pleuelstange 1 weist eine Gesamtlänge LG auf. Im vorliegenden Fall wurde sie in der kürzesten Pleuelstellung gemes sen. Alternativ ist auch die Messung in der langen Pleuelstellung möglich.
Die in Fig. 1 dargestellte Pleuelstange 1 wird durch Verwendung eines Bausatzes hergestellt, dessen Aufbau im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Pleuelstange 1 weist einen Verstellweg £1 auf. Des Weiteren weist die Pleuelstange 1 eine charakteristische Länge auf, die im vorliegenden Fall minimale wirk same Länge LMIN entspricht.
Die Pleuelstange 1 ist unter Verwendung von drei Modulen hergestellt. Das erste Modul um fasst das Pleuelgehäuse 16, die Lagerschale 7 und die Pleuelschrauben 8. Das zweite Modul umfasst den Pleuelkopf 4, die Kolbenstange 9 mit Verstellkolben 10 und die Verschlusseinheit 1 1 sowie die Stangendichtung 12 und die Kolbendichtungen 13 und 14. Zusätzlich kann noch eine Verdrehsicherung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die ein Verdrehen des unteren Pleuelteils 2 gegenüber dem oberen Pleuelteil 3 verhindert. Entsprechende Elemente der Ver drehsicherung sind Bestandteile der jeweiligen zusammenwirkenden Module.
Das dritte Modul umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21.
Mittels des Bausatzes sollen nunmehr zwei Pleuelstangen 1 hergestellt werden, die ein unter schiedliches Verdichtungsverhältnis haben. Neben der in Fig. 1 dargestellten Pleuelstange 1 mit dem Verstellweg £1 soll mit dem Bausatz auch eine Pleuelstange 1 mit dem Verstellweg £2 hergestellt werden, der größer ist als £i . Der Bausatz enthält eine einzige Version des ers ten Moduls (siehe Fig. 2) sowie eine einzige Ausführungsform des dritten Moduls (siehe Fig. 4). Die einzige Variation erfolgt am zweiten Modul (Fig. 3). Hierzu wird eine zweite Vari ante des zweiten Moduls bereitgestellt, bei der ein Anschlagring 18 mit geringerer Dicke ver wendet wird, wodurch die Position der oberen Kolbenanschlagfläche 19 verändert wird. Hier durch ergibt sich ganz automatisch ein größerer Verstellweg £2. Der Bausatz enthält in dieser einfachsten Version demnach vier Module, nämlich eine einzige Variante des ersten Moduls, eine einzige Variante des dritten Moduls und zwei Varianten des zweiten Moduls, wodurch sich zwei Pleuelstangen mit unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen hersteilen lassen. Bei beiden zu betrachtenden Pleuelstangen 1 ist die charakteristische Länge (hier LMIN) iden- tisch. Der Unterschied besteht in der maximalen wirksamen Länge LMAX. Durch die Verwen dung von weiteren Varianten des zweiten Moduls, bei dem jeweils wiederum Anschlagringe 18 anderer Dicke eingesetzt werden, lässt sich die Anwendungsvielfalt nochmals erhöhen.
Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, die maximale wirksame Länge LMAX als charak teristische Länge festzulegen. Eine solche Variante kommt mit oder ohne Anschlagring 18 aus; je nachdem, welches vorgegebene Maß LMAX haben soll. Die Variation des zweiten Moduls erfolgt nunmehr am Verstellkolben 10 selbst, indem eine andere Positionierung der unteren Kolbenanschlagfläche 20 vorgenommen wird. Hierzu wird, wie durch die in Fig. 6 eingezeich neten gestrichelten Linien angedeutet ist, der Verstellkolben 10 bearbeitet, so dass die untere Kolbenanschlagfläche 20 im Verhältnis zum ersten Pleuelauge 5 eine andere Positionierung erhält. Während Pleuelstangen, die mittels eines solchen Bausatzes erzeugt werden sämtlich die gleiche Länge LMAX haben, unterscheiden sie sich in der Länge LMIN und somit ebenfalls hinsichtlich ihres Verdichtungsverhältnisses, nämlich des Verstellwegs £.
Selbstverständlich können die oben beschriebenen Varianten auch untereinander kombiniert werden. Möglich ist auch die Verwendung von Anschlagringen am Verstellkolben 10.
Wichtig war bei der Erstellung des Bausatzes, dass ausgehend von einer stabil arbeitenden Basisausführungsform eine Anpassung an anwendungsspezifische Ausführungsformen ohne großen Aufwand möglich ist. In den Mittelpunkt rückt bei diesem Konzept die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses. Die Beibehaltung eines ersten und eines dritten Moduls identi scher Bauart setzt natürlich voraus, dass die Pleuelstangen einer bestimmten (d.h. derselben) Anforderungsklasse zuzuordnen sind, wohingegen auf dieser Basis kundenspezifische Aus führungsformen innerhalb einer Anforderungsklasse über reine Bearbeitungsvarianten des zweiten Moduls durchführbar sind. Durch die Verwendung eines solchen Bausatzes sind an den meisten Bauelementen der Module keine Änderungen durchzuführen. Mit den hier vorge stellten Konzepten kann in Abhängigkeit von der vom Kunden festgelegten charakteristischen Länge eine gewünschte Variation des Verdichtungsverhältnisses durchgeführt werden.
Darüber hinaus können auch Abwandlungen des ersten und zweiten Moduls durchgeführt wer den, die andere Größen als das Verdichtungsverhältnis betreffen. Zum Beispiel können in dem Bausatz zwei Abwandlungen des ersten Moduls enthalten sein, die unterschiedliche Durch messer D2 aufweisen und so an unterschiedliche Kurbelwellen anpassbar sind. Des Weiteren können auch Abwandlungen des zweiten Moduls im Bausatz Anwendung finden, bei denen der Durchmesser Di unterschiedlich ist und somit die Anpassung an unterschiedliche Kolben- bolzendurchmesser möglich ist. Es muss demnach nur jeweils eine modifizierende Bearbei tung an der entsprechenden Stelle vorgenommen werden, während das restliche Modul für die Abwandlung identisch ausgebildet ist. Auch hier kann wieder eine Kombination dieser Ab wandlungen innerhalb eines Bausatzes vorgenommen werden, wodurch sich eine noch grö ßere Zahl kundenspezifischer Ausführungsformen erzeugen lässt. Innerhalb eines Bausatzes können auch Pleuelstangen mit unterschiedlichen Gesamtlängen LG verwendet werden, die jedoch z.B. den gleichen Verstellweg £ aufweisen. Eine Anpassung ist z.B. lediglich über die Veränderung der in Fig. 5 gezeigten Bauelemente des zweiten Moduls möglich. Auch hier durch wird die Gesamtzahl der Ausführungsformen nochmals erhöht.
Vorrang bei dem Bausatz hat die Veränderung des Verdichtungsverhältnisses. Ausgehend davon können auf der Grundlage von nur geringfügigen Änderungen, die maßgeblich am zwei ten Modul durchgeführt werden, mehrere Ausführungsformen einer Pleuelstange (insbeson dere einer Anwendungsklasse) erzeugt werden. Der Vorteil besteht darin, dass selbst bei ge ringer Stückzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen durch den Gleich- und Ähnlichteil ansatz noch ein positiver Skaleneffekt erzielt werden kann. Hierdurch lassen sich die Produkt kosten, insbesondere für die Phase der Produkteinführung, reduzieren. Maßgeblich erfolgt dies durch die Längenbearbeitung des Verstellkolbens 10 oder durch die Verwendung von Distanzstücken (Anschlagringe unterschiedlicher Dicke). Im vorliegenden Fall ist der Verstell kolben 10 einteilig mit der Kolbenstange 9 ausgestaltet, weshalb die untere Kolbenanschlag fläche 20 auch dem Verstell kolben 10 zuzurechnen ist. Generell kommt es jedoch bei der Verwendung des Begriffs Kolbenanschlagfläche auf die Funktion, nämlich die unterschiedliche Positionierung eines Anschlags zur Veränderung des Verstellweges £ an. Auch bei einer zwei teiligen Ausführungsform (Kolbenstange und Verstellkolben) sind die unterhalb des Verstell kolbens 10 angeordneten Bestandteile des oberen Pleuelteils 3 dem Verstellkolben 10 zuzu rechnen.
Aufgrund des oben beschriebenen Bausatzes und des dadurch hergestellten VCR-Pleuels ergibt sich auch ein vereinfachtes Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel mit unterschied lichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse 16 mit Kolbenaufnahme bohrung 15 aufweist, Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange 9 mit in die Kolbenaufnahmebohrung 15 einzuführenden Verstellkolben 10 aufweist, und Zu sammenstellen eines VCR-Pleuels 1 mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls. In Abhängigkeit der gewählten Vorgehensweise umfasst das Verfahren noch zumindest einen der folgenden Schritte:
Anordnen eines Anschlagrings 18 am Verstellkolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge LMIN oder LMAX als Bestandteil des Bereitstellungs schritts des zweiten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings 18 in der Kolbenaufnahme bohrung 15 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge LMIN als Be standteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder Anordnen eines Anschlagrings 18 zwischen einer Verschlusseinheit 11 des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kol benaufnahmebohrung 15 mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Verstell kolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge LMAX als Bestandteil des Bereit stellungsschritts des zweiten Moduls, oder Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstellkolben 10 zum Einstellen einer vorgegebenen kur zen oder langen wirksamen Pleuellänge LMIN oder LMAX als Bestandteil des Bereitstellungs schritts des zweiten Moduls, wobei dieser Schritt ein spanendes Nachbearbeiten des Verstell kolbens 10 oder der Kolbenstange 9 einer Basisform des zweiten Moduls umfasst, oder Ver ändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung 15 im Pleuelgehäuse 16 zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge LMIN als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, wobei dieser Schritt ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahme bohrung 15 einer Basisform des ersten Moduls umfasst, oder Auswählen eines zweiten Mo duls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge LMIN oder LMAX unter scheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge LMIN oder LMAX als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Auswählen ei nes ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Modulen, die sich hinsichtlich der in Kombi nation mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuellänge LMIN unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge LMIN als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls.
Insgesamt eröffnet ein solches Verfahren zahlreiche Möglichkeiten zur Erzeugung von VCR- Pleuel mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen LMIN oder LMAX, ausgehend von einigen Modulen, die lediglich geringfügig variiert werden, wodurch die Teile vielfalt sehr stark reduziert werden kann. Hierdurch ist selbst bei geringen Stückzahlen in einer Produktanlaufphase mit einem positiven Skaleneffekt zu rechnen. Bezugszeichenliste
1 längenverstellbare Pleuelstange (VCR-Pleuel)
2 unteres Pleuelteil
3 oberes Pleuelteil
4 Pleuelkopf
5 erstes Pleuelauge
6 zweites Pleuelauge
7 Lagerschale
8 Pleuelschrauben
9 Kolbenstange
10 Verstell kolben
11 Verschlusseinheit
12 Stangendichtung
13 Kolbendichtung
14 Kolbendichtung
15 Kolbenaufnahmebohrung
16 Pleuelgehäuse
17 Zylinder-Kolben-Einheit
18 Anschlagring
19 obere Kolbenanschlagfläche
20 untere Kolbenanschlagfläche
21 hydraulische Steuereinrichtung
22 erstes Ablassventil
23 zweites Ablassventil
24 Steuerkolben
25 Verschlussdeckel
27 oberer Druckraum A Längsachse der Pleuelstange
Di Durchmesser Kolbenbolzenöffnung D2 Öffnungsdurchmesser
LG Gesamtlänge
LMAX maximale wirksame Pleuellänge LMIN minimale wirksame Pleuellänge
£i Verstellweg
£2 Verstellweg

Claims

Ansprüche
1. Bausatz für die Herstellung von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichem Verdichtungsver hältnis, umfassend ein erstes Modul, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolben aufnahmebohrung (15) aufweist, und ein zweites Modul, das zumindest eine Kolben stange (9) mit in die Kolbenaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) sowie einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche (19, 20) aufweist, wobei ausgehend von einer vorgegebenen charakteristischen Länge (LMIN oder LMAX) der VCR- Pleuel (1) des Bausatzes mindestens zwei Varianten des zweiten Moduls vorgesehen sind, die unterschiedlich positionierte obere Kolbenanschlagflächen (19) oder die unter schiedlich positionierte untere Kolbenanschlagflächen (20) aufweisen.
2. Bausatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von mindes tens zwei verschiedenen Ausführungsformen oder von mindestens zwei verschiedenen Abwandlungen des ersten Moduls mindestens zwei identisch ausgestaltete erste Module enthält und dass die mindestens zwei identisch ausgestalteten ersten Module mit unter schiedlichen Varianten des zweiten Moduls zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit un terschiedlichem Verdichtungsverhältnis kombinierbar sind.
3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul eine relativ zur Kolbenstange (9) verschiebbar angeordnete Verschlusseinheit (11) um fasst, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (15) mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dass die obere Kolbenanschlagfläche (19) Bestandteil der Ver schlusseinheit (11) ist.
4. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kolbenanschlagfläche (20) vom Kolbenboden selbst oder einem mit dem Kolbenboden verbundenen Anschlagring (18) gebildet ist.
5. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die cha rakteristische Länge des VCR-Pleuels (1) die minimale wirksame Pleuellänge (LMIN) ist.
6. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die cha rakteristische Länge des VCR-Pleuels (1) die maximale wirksame Pleuellänge (LMAX) ist.
7. Bausatz nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl eine Variante des zweiten Moduls mit maximaler wirksamer Pleuellänge (LMAX) als charakteristische Länge als auch eine Variante des zweiten Moduls mit minimaler wirksamer Pleuellänge (LMIN) als charakteristische Länge enthalten sind.
8. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul ein mit der Kolbenstange (9) verbundenes erstes Pleuelauge (5) mit einer Kol benbolzenöffnung umfasst und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Vari ante, des zweiten Moduls mit unterschiedlichen Kolbenbolzenöffnungen enthalten sind.
9. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleu elgehäuse (16) des ersten Moduls mit einer Lagerschale (7) verbunden ist und gemein sam mit der Lagerschale (7) ein zweites Pleuelauge (6) mit einem Öffnungsdurchmesser (D2) ausformt und mindestens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des ersten Moduls mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern (D2) des zweiten Pleuelauges (6) enthalten sind.
10. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindes tens zwei Abwandlungen, bevorzugt einer Variante, des zweiten Moduls mit unterschied licher Länge zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlicher Gesamtlänge (LG) enthalten sind.
11. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Modul vorgesehen ist, der Bausatz mindestens zwei identisch ausgestaltete dritte Mo- dule enthält und das dritte Modul Elemente (22, 23, 24) zum hydraulischen Ansteuern des Verstellkolbens (10) des zweiten Moduls umfasst.
12. Bausatz nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modul Schnitt stellen zum Verbinden der Elemente (22, 23, 24) des dritten Moduls mit dem ersten Mo dul aufweist.
13. Bausatz nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul Kolbendichtungen (13, 14) und Dichtungen (12) der Verschlusseinheit (11) umfasst.
14. Bausatz nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (7) mittels Pleuelschrauben (8) am Pleuelgehäuse (16) befestigt ist und die Schnittstelle zum Verbinden des dritten Moduls in dem restlichen Pleuelgehäuse (16) angeordnet sind.
15. Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Kolbenaufnahmebohrung (15) des ersten Moduls koaxial zur Längs achse (A) des zusammengebauten VCR-Pleuels (1) verläuft und die Längsachse der Kolbenstange (9) und des Verstellkolbens (10) des zweiten Moduls ebenfalls koaxial zur Längsachse (A) des zusammengebauten VCR-Pleuels (1) verläuft.
16. Verfahren zum Herstellen von VCR-Pleuel (1) mit unterschiedlichen kurzen und/oder langen wirksamen Pleuellängen (LMIN oder LMAX) mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines ersten Moduls, das zumindest ein Pleuelgehäuse (16) mit Kolbenauf nahmebohrung (15) aufweist,
Bereitstellen eines zweiten Moduls, das zumindest eine Kolbenstange (9) mit in die Kol benaufnahmebohrung (15) einzuführenden Verstellkolben (10) aufweist, und
Zusammenstellen eines VCR-Pleuels (1) mittels Fügen des ersten und zweiten Moduls, sowie
Ausführen zumindest eines der folgenden Schritte:
Anordnen eines Anschlagrings (18) am Verstellkolben (10) zum Einstellen einer vorge gebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (LMIN oder LMAX) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Anordnen eines Anschlagrings (18) in der Kolbenaufnahmebohrung (15) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge (LMIN) als Bestandteil des Bereitstel lungsschritts des ersten Moduls, oder
Anordnen eines Anschlagrings (18) zwischen einer Verschlusseinheit (11) des zweiten Moduls, die zum Verschließen der Kolbenaufnahmebohrung (15) mit dem ersten Modul verbindbar ist, und dem Verstellkolben (10) zum Einstellen einer vorgegebenen langen wirksamen Pleuellänge (LMAX) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder Verändern einer Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Ver stellkolben (10) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleu ellänge (LMIN oder LMAX) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Verändern einer Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung (15) im Pleuelgehäuse (16) zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleuellänge (LMIN) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls, oder
Auswählen eines zweiten Moduls aus einer Gruppe von zweiten Modulen, die sich hin sichtlich der in Kombination mit dem ersten Modul erreichbaren kurzen oder langen wirk samen Pleuellänge (LMIN oder LMAX) unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen oder langen wirksamen Pleuellänge (LMIN oder LMAX) als Bestandteil des Bereit stellungsschritts des zweiten Moduls, oder
Auswählen eines ersten Moduls aus einer Gruppe von ersten Modulen, die sich hinsicht lich der in Kombination mit dem zweiten Modul erreichbaren kurzen wirksamen Pleuel länge (LMIN) unterscheiden, zum Einstellen einer vorgegebenen kurzen wirksamen Pleu ellänge (LMIN) als Bestandteil des Bereitstellungsschritts des ersten Moduls.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verän- derns der Position einer oberen oder einer unteren Kolbenanschlagfläche am Verstell kolben (10) ein spanendes Nachbearbeiten des Verstellkolbens (10) oder der Kolben stange (9) einer Basisform des zweiten Moduls umfasst.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der des Verfah rens des Veränderns der Tiefe der Kolbenaufnahmebohrung (15) im Pleuelgehäuse (16) ein spanendes Nachbearbeiten der Kolbenaufnahmebohrung (15) einer Basisform des ersten Moduls umfasst.
19. VCR-Pleuel (1), das hergestellt ist durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18 oder durch Verwenden eines Bausatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
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