[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102019119187A1 - Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression - Google Patents

Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression Download PDF

Info

Publication number
DE102019119187A1
DE102019119187A1 DE102019119187.4A DE102019119187A DE102019119187A1 DE 102019119187 A1 DE102019119187 A1 DE 102019119187A1 DE 102019119187 A DE102019119187 A DE 102019119187A DE 102019119187 A1 DE102019119187 A1 DE 102019119187A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
connecting rod
joint
circumferential
ball head
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019119187.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Dietmar Schulze
Bastian Eckrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eco Holding 1 GmbH
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
Priority to DE102019119187.4A priority Critical patent/DE102019119187A1/en
Publication of DE102019119187A1 publication Critical patent/DE102019119187A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/10Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0647Special features relating to adjustment for wear or play; Wear indicators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/10Arrangements for locking
    • F16C11/103Arrangements for locking frictionally clamped
    • F16C11/106Arrangements for locking frictionally clamped for ball joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06Adjustable connecting-rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/04Connecting rods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend eine Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zwei Hydraulikkammern (14, 15) mit jeweils einem Kolben (6, 7) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (8, 9) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (10, 11) über ein Kugelgelenk (24, 25) verbunden ist, welche über ein Gelenkteil (40) mit dem Exzenterhebel (3) verbunden ist und an ihrem kolbenseitigen Ende einen Kugelkopf (26, 27) aufweist.Erfindungsgemäß umfasst der Kolben (6, 7) ein Kolbenunterteil (50) und ein dem Gelenkteil (40) zugewandtes separates, mit dem Kolbenunterteil (50) an einer Fügestelle (45) gefügtes Kolbenoberteil (52), welche in bestimmungsgemäß gefügtem Zustand eine Kugelkopfaufnahme (38, 39) bilden, wobei die Fügestelle (45) am Außenumfang des Kolbens (6, 7) umlaufend ausgebildet ist.Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Pleuel (1).The invention relates to a connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression, comprising an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length, the eccentric adjusting device (2) having two hydraulic chambers (14, 15), each with a piston (6 , 7) which is guided displaceably in a cylinder bore (8, 9) and is connected to a support rod (10, 11) via a ball joint (24, 25) which is connected to the eccentric lever (3) via a joint part (40) According to the invention, the piston (6, 7) comprises a lower piston part (50) and a separate part facing the joint part (40), with the lower piston part (50) at a joint (45 ) Joined upper piston part (52), which in the intended condition form a spherical head receptacle (38, 39), the joint (45) on the outer circumference of the piston (6, 7) being circumferential. The invention further relates to a burner Engine with at least one connecting rod (1).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Pleuel zur Verstellung einer effektiven Pleuellänge, und eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit einem solchen Pleuel.The invention relates to a connecting rod for adjusting an effective connecting rod length, and an internal combustion engine with an adjustable compression ratio with such a connecting rod.

Stand der TechnikState of the art

Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors 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.In internal combustion engines, a high compression ratio has a positive effect on the efficiency of the internal combustion engine. The compression ratio is generally understood to mean the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. In the case of internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio may, however, only be chosen so high that so-called “knocking” of the internal combustion engine is avoided during full load operation. However, the compression ratio with higher values could be selected for the much more frequently occurring part-load range of the internal combustion engine, that is to say with a low cylinder charge, without “knocking” occurring. The important part-load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio can be variably adjusted. Systems with variable connecting rod lengths are known, for example, for adjusting the compression ratio.

Aus der DE 10 2005 055 199 A1 ist ein Pleuel bekannt, bei dem im kleinen Pleuelauge ein schwenkbarer Hebel eingesetzt ist, in dessen zentraler Öffnung ein Exzenter eingesetzt ist. Der Exzenter dient zur Aufnahme eines Kolbenbolzens. Der Hebel bildet mit dem Exzenter eine Welle-Nabe-Verbindung. Da die Verbindung im Betrieb des Pleuels hoch belastet wird, sind die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen der Verbindungspartner hoch. Die am oberen Pleuellagerauge gelagerten Stützstangen sind mit einem Kugellager in Kugelkopfaufnahmen gelagert und dort mit Querbolzen verschraubt.From the DE 10 2005 055 199 A1 a connecting rod is known in which a pivotable lever is inserted in the small connecting rod eye, in the central opening of which an eccentric is inserted. The eccentric is used to hold a piston pin. The lever forms a shaft-hub connection with the eccentric. Since the connection is subjected to high loads during the operation of the connecting rod, the demands on the manufacturing tolerances of the connection partners are high. The support rods mounted on the upper connecting rod bearing eye are mounted with a ball bearing in ball head receptacles and screwed there with cross bolts.

Die DE 10 2015 103 463 A1 beschreibt ein Kugellager, bei welchem der Kugelkopf an seiner Außenfläche in der Kugelkopfaufnahme durch einen Sicherungsring gegen Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme gesichert ist. Zur axialen Sicherung des Sicherungsringes weist die Kugelkopfaufnahme an ihrem offenen Ende einen Hinterschnitt auf.The DE 10 2015 103 463 A1 describes a ball bearing in which the ball head is secured on its outer surface in the ball head receptacle against sliding out of the ball head receptacle. For the axial securing of the locking ring, the ball head receptacle has an undercut at its open end.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pleuel mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung mit Hydraulikkolben zu schaffen, das einfach zu montieren und hoch belastbar ist.An object of the invention is to provide a connecting rod with an eccentric adjustment device with hydraulic pistons that is easy to assemble and is highly resilient.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Brennkraftmaschine mit einem Pleuel mit Exzenter-Verstelleinrichtung anzugeben.Another object is to specify an internal combustion engine with a connecting rod with an eccentric adjustment device.

Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The above objects are achieved with the features of the independent claims.

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

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, umfassend ein Hublagerauge zur Anbindung des Pleuels an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge zur Anbindung des Pleuels an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, und eine Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge. Dabei weist die Exzenter-Verstelleinrichtung einen mit einem Exzenterhebel zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter auf, in welchem ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufgenommen ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung weist weiter zwei Hydraulikkammern mit jeweils einem Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange über ein Kugelgelenk verbunden ist. Die Stützstange ist über ein Gelenkteil mit dem Exzenterhebel verbunden und weist an ihrem kolbenseitigen Ende einen Kugelkopf aufweist.According to one aspect of the invention, a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression is proposed, comprising a lifting bearing eye for connecting the connecting rod to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod bearing eye for connecting the connecting rod to a cylinder piston of the internal combustion engine, and an eccentric adjustment device for adjusting an effective one Connecting rod length. The eccentric adjusting device has an eccentric which cooperates with an eccentric lever and is connected in a rotationally fixed manner and in which a piston pin of the cylinder piston is received. The eccentric adjustment device further has two hydraulic chambers, each with a piston, which is displaceably guided in a cylinder bore and is connected to a support rod via a ball joint. The support rod is connected to the eccentric lever via a joint part and has a ball head at its piston end.

Erfindungsgemäß umfasst der Kolben ein Kolbenunterteil und ein dem Gelenkteil zugewandtes separates, mit dem Kolbenunterteil an einer Fügestelle gefügtes Kolbenoberteil, welche in bestimmungsgemäß gefügtem Zustand eine Kugelkopfaufnahme bilden. Dabei ist die Fügestelle am Außenumfang des Kolbens umlaufend ausgebildet.According to the invention, the piston comprises a lower piston part and a separate upper piston part facing the joint part, which is joined to the lower piston part at a joint, and which, in the intended state, form a spherical head receptacle. The joint is formed all around on the outer circumference of the piston.

Der erfindungsgemäße Pleuel weist eine Exzenter-Verstelleinrichtung auf, welche über zwei Hydraulikkammern mit jeweils einem Kolben eine Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge bewirkt. Die Pleuelstangenlänge ist dabei als Abstand der Mittelpunkte des Hublagerauges und des Pleuelauges definiert. Der Kolben ist über eine Stützstange mit dem Exzenterhebel der Exzenter-Verstelleinrichtung verbunden. Der Kolben weist dabei ein Kolbenunterteil und ein Kolbenoberteil auf, welche in gefügtem Zustand den Kugelkopf der Stützstange aufnehmen und somit den Kolben mit der Stützstange gelenkig verbinden.The connecting rod according to the invention has an eccentric adjustment device which effects an adjustment of the effective connecting rod length via two hydraulic chambers, each with a piston. The connecting rod length is defined as the distance between the centers of the lifting bearing eye and the connecting rod eye. The piston is connected to the eccentric lever of the eccentric adjustment device via a support rod. The piston has a lower piston part and an upper piston part which, when assembled, receive the ball head of the support rod and thus connect the piston to the support rod in an articulated manner.

Vorteilhaft kann so ein leichterer, günstigerer und für den Serienprozess günstig fertigbarer Kolben gestaltet werden. Die Geometrie von Kolbenunterteil und Kolbenoberteil kann dabei einfach gehalten werden. Als kostengünstige und schnelle Fügeverfahren können in einer Serienfertigung beispielsweise Schweißprozesse eingesetzt werden.In this way, a lighter, less expensive piston which can be manufactured inexpensively for the series process can advantageously be designed. The geometry of The lower piston part and upper piston part can be kept simple. For example, welding processes can be used in mass production as inexpensive and fast joining processes.

Eine Kugelkopfaufnahmefläche auf der Innenseite des Kolbenunterteils kann vorteilhaft Druckkräfte an der Stelle des Kugelkontaktes aufnehmen. Die gegenüberliegende Seite der Kugelkopfaufnahme im Kolbenoberteil kann Zugkräfte durch die Stützstange aufnehmen und so eine axiale Sicherung der Stützstange im Kolben gewährleisten.A spherical head receiving surface on the inside of the lower piston part can advantageously absorb compressive forces at the point of the ball contact. The opposite side of the ball head receptacle in the upper piston part can absorb tensile forces through the support rod and thus ensure that the support rod is axially secured in the piston.

Durch die Zweiteilung des Kolbens in seiner Längserstreckung können Konturen an den Innenseiten von Kolbenunterteil und Kolbenoberteil gefertigt werden, die in einer einteilig gefertigten Ausgestaltung nicht oder nur schwierig herzustellen sind. Optional können Kolbenunterteil und/oder Kolbenoberteil auch aus zwei oder mehr Segmenten zusammengesetzt sein, insbesondere entlang der Längserstreckung des Kolbens.By dividing the piston in two in its longitudinal extension, contours can be produced on the inside of the lower piston part and upper piston part, which are not or only difficult to produce in a one-piece design. Optionally, the lower piston part and / or upper piston part can also be composed of two or more segments, in particular along the longitudinal extent of the piston.

Die Anlagefläche des Kugelkopfes im Kolben kann günstigerweise unterschiedliche Flächenkonturen aufweisen. Die Anlagefläche kann beispielsweise geprägt sein oder als Kugelpfanne ausgebildet sein. Beide Ausführungen können einen Flächenkontakt zu dem Kugelkopf herstellen, welcher der runden Kugelform angepasst ist. Alternativ kann die Anlagefläche jedoch auch konisch zulaufend ausgebildet sein, wodurch ein radial auf einem Außenumfang der Kugel umlaufender tangentialer Linienkontakt zwischen Kugelkopf und Anlagefläche erreicht wird.The contact surface of the ball head in the piston can advantageously have different surface contours. The contact surface can, for example, be embossed or be designed as a ball socket. Both versions can make a surface contact to the spherical head, which is adapted to the round spherical shape. Alternatively, however, the contact surface can also be designed to be tapered, as a result of which a tangential line contact running radially on an outer circumference of the ball is achieved between the ball head and the contact surface.

Mögliche Fügeverfahren, die beiden Kolbenteile miteinander zu verbinden, können vorteilhaft Schweißverfahren sein. Laserschweißen, Widerstandsschweißen, Magnetarc-Schweißen oder Abbrennstumpfschweißen können beispielsweise als Schweißverfahren vorteilhaft eingesetzt werden.Possible joining methods for connecting the two piston parts to one another can advantageously be welding methods. Laser welding, resistance welding, Magnetarc welding or flash butt welding can be used advantageously as welding processes, for example.

Durch die Zweiteilung des Kolbens können auch Sicherungsmittel in das Kolbenoberteil integriert werden, welche bei der Montage eines einteiligen Kolbens mit der Stützstange nicht möglich wären, bzw. die Montage des Kolbens mit der Stützstange nicht erlauben würden. So kann ein separates Sicherungsmittel, das zusätzlich montiert werden muss, entfallen.By dividing the piston in two, securing means can also be integrated into the upper piston part, which would not be possible when installing a one-piece piston with the support rod, or would not allow the piston to be installed with the support rod. This eliminates the need for a separate securing device that has to be installed in addition.

Kolbenunterteil und Kolbenoberteil bilden im gefügten Zustand eine Führungsfläche des Kolbens in der Zylinderbohrung. Eine Montage des Kolbens kann mittels einer geeigneten Vorrichtung zur Vermeidung von Axialitätsfehlern und/oder Fluchtungsfehlern der beiden Kolbenteile erfolgen.In the assembled state, the lower piston part and upper piston part form a guide surface of the piston in the cylinder bore. The piston can be assembled by means of a suitable device to avoid axial errors and / or misalignments of the two piston parts.

Der Kolben kann beispielsweise mit einer Kombination von Metall (Stahl)-Führungselemente und/oder Dichtelementen ausgebildet sein. Beide Teile des Kolbens können dabei mit Dichtelementen bestückt sein. Damit lässt sich günstigerweise ein platzsparendes Dichtkonzept, beispielsweise mit einem Standarddichtring, wie auch Mehrfachdichtungskonzepte bei kurzem Kolben realisieren.The piston can be formed, for example, with a combination of metal (steel) guide elements and / or sealing elements. Both parts of the piston can be equipped with sealing elements. A space-saving sealing concept, for example with a standard sealing ring, as well as multiple sealing concepts with short pistons can thus advantageously be implemented.

Der Anlenkpunkt der Stützstange in Form des Kugelkopfes kann günstig weit unten in der Hydraulikkammer liegen. Damit lässt sich vorteilhaft eine geringe Verkantungsneigung des Kolbens in der Hydraulikkammer erreichen.The articulation point of the support rod in the form of the ball head can be conveniently far below in the hydraulic chamber. This can advantageously achieve a low tendency of the piston to tilt in the hydraulic chamber.

Der Kolben ist üblicherweise zylindrisch ausgebildet, wobei an der Unterseite des Kolbenunterteils ein konischer Bereich angeordnet sein kann.The piston is usually cylindrical, and a conical area can be arranged on the underside of the lower piston part.

Die Fügestelle der beiden Kolbenteile kann an dem zylindrischen Außenumfang des Kolbens rund umlaufend ausgebildet sein. Insbesondere kann die Fügestelle zweckmäßigerweise an der Mantelfläche des Kolbens ausgebildet sein.The joint of the two piston parts can be formed all around on the cylindrical outer circumference of the piston. In particular, the joint can expediently be formed on the lateral surface of the piston.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels können Kolbenunterteil und Kolbenoberteil an der Fügestelle eine umlaufende Nut aufweisen, welche insbesondere mit V-förmigem oder rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Insbesondere können Kolbenunterteil und Kolbenoberteil an der umlaufenden Nut durch Schweißen verbunden sein.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the lower piston part and the upper piston part can have a circumferential groove at the joint, which is in particular designed with a V-shaped or rectangular cross section. In particular, the lower piston part and upper piston part can be connected to the circumferential groove by welding.

Die beiden Kolbenteile können so zweckmäßigerweise mit einem Schweißverfahren gefügt werden, da eine dabei entstehende Schweißnaht in der Nut ausgebildet wird und so die zylindrische Mantelfläche des Kolbens in ihrer Außenkontur erhalten bleibt. Auf diese Weise wird eine aufwendige Nacharbeit, beispielsweise durch Fräsen der Mantelfläche eingespart. Durch einen V-förmigen oder rechteckförmigen Querschnitt steht genügend Raum für die Schweißnaht zur Verfügung.The two piston parts can thus be expediently joined using a welding process, since a weld seam which is formed in the process is formed in the groove and the cylindrical outer surface of the piston is thus retained in its outer contour. In this way, expensive rework, for example by milling the outer surface, is saved. A V-shaped or rectangular cross-section provides enough space for the weld.

In einer alternativen Ausführungsform sind auch andere Fügeverfahren denkbar. Beispielsweise können die beiden Kolbenteile auch durch Kleben miteinander verbunden werden.In an alternative embodiment, other joining methods are also conceivable. For example, the two piston parts can also be connected to one another by gluing.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Kolbenoberteil wenigstens ein Sicherungsmittel aufweisen, wodurch der Kugelkopf gegen ein Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme gesichert ist. Dabei kann das wenigstens eine Sicherungsmittel insbesondere als ein nach radial innen gerichteter umlaufender Wulst ausgebildet sein, dessen kleinster innerer Durchmesser kleiner als ein Außendurchmesser des Kugelkopfes ist. Das am Kolbenoberteil angeordnete Sicherungsmittel verhindert, beispielsweise dadurch, dass die Öffnung des Kolbenoberteils in Richtung des von dem Kugelkopf abgewandten Endes der Stützstange kleiner als der Durchmesser des Kugelkopfes ist, dass der Kugelkopf nach Fügen der beiden Kolbenteile aus dem Kolben herausgleiten kann. Ein rundum laufender Wulst stellt dabei eine Möglichkeit eines Sicherungsmittels dar. Alternativ kann das Sicherungsmittel auch durch einzelne Finger, welche in den Innenbereich des Kolbenoberteils ragen, ausgebildet sein. Auch eine einseitige Verengung der Öffnung des Kolbenoberteils könnte ein solches Sicherungsmittel darstellen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the upper piston part can have at least one securing means, as a result of which the ball head is secured against sliding out of the ball head receptacle. The at least one securing means can in particular be designed as a circumferential bead directed radially inwards, the smallest inner diameter of which is smaller than an outer diameter of the ball head. The securing means arranged on the upper piston part prevents, for example, that the opening of the upper piston part in the direction of the end of the support rod facing away from the ball head is smaller than that The diameter of the ball head is that the ball head can slide out of the piston after joining the two piston parts. A bead running all around represents a possibility of a securing means. Alternatively, the securing means can also be formed by individual fingers which protrude into the inner region of the upper piston part. Such a securing means could also represent a one-sided narrowing of the opening of the piston upper part.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Sicherungsmittel des Kolbenoberteils ringförmig umlaufend ausgebildet sein. Insbesondere kann das Sicherungsmittel als ringförmig umlaufender Hinterschnitt ausgebildet sein. Ein ringförmig umlaufendes Sicherungsmittel, insbesondere als einfacher Hinterschnitt ist besonders günstig, da dadurch eine gleichmäßige Kraft auf den Kugelkopf ausgeübt werden kann. Auch lässt sich ein solcher Hinterschnitt durch Fräsen relativ einfach fertigen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the securing means of the upper piston part can be formed in a ring-shaped manner all around. In particular, the securing means can be designed as an annular undercut. A ring-shaped circumferential securing means, in particular as a simple undercut, is particularly favorable, since it enables a uniform force to be exerted on the ball head. Such an undercut can also be produced relatively easily by milling.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann das Sicherungsmittel des Kolbenoberteils wenigstens bereichsweise eine der Außenkontur des Kugelkopfs angepasste Anlagefläche aufweisen, beispielsweise tangential oder gerundet. Auf diese Weise kann eine reibungsarme Gelenkfunktion der Kugelkopfaufnahme günstig ausgebildet sein und gleichzeitig das Herausgleiten des Kugelkopfes aus dem Kolben verhindert werden. Der reibungsarme Betrieb des Hydraulikkolbens begünstigt eine lange Lebensdauer und vorteilhafte Effizienz der Exzenter-Verstelleinrichtung.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the securing means of the upper piston part can have, at least in some areas, a contact surface adapted to the outer contour of the ball head, for example tangentially or rounded. In this way, a low-friction joint function of the ball head receptacle can be designed to be favorable and at the same time the ball head can be prevented from sliding out of the piston. The low-friction operation of the hydraulic piston favors a long service life and advantageous efficiency of the eccentric adjustment device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann eine innere Öffnung des Kolbenoberteils so ausgebildet sein, dass das Gelenkteil der Stützstange bei bestimmungsgemäßer Montage durchsteckbar ist. Durch eine solche Ausprägung des Kolbenoberteils kann erst die fertige Stützstange durch die Öffnung des Kolbenoberteils hindurchgesteckt werden und danach das Kolbenoberteil mit dem Kolbenunterteil verbunden werden. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Montage des Pleuels erreicht werden.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, an inner opening of the upper piston part can be designed such that the articulated part of the support rod can be pushed through when properly installed. With such a design of the upper piston part, the finished support rod can first be inserted through the opening of the upper piston part and then the upper piston part can be connected to the lower piston part. This enables simple and inexpensive assembly of the connecting rod.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann der Kolben eine im Wesentlichen zylindrische Kontur aufweisen und die Fügestelle zwischen Kolbenunterteil und Kolbenoberteil im Bereich der zylindrischen Kontur angeordnet sein. In Bereich der zylindrischen Kontur lässt sich eine symmetrisch günstige Fügeebene für die beiden Kolbenteile darstellen, sodass mit einer relativ einfachen Vorrichtung die beiden Kolbenteile ausgerichtet und gefügt werden können. Dadurch lässt sich eine hohe Genauigkeit des gefügten Kolbens in der äußeren Mantelfläche erreichen. Alternativ ist jedoch auch möglich, die Fügeebene der beiden Kolbenteile in den konisch zulaufenden Bereich nahe dem Kolbenboden zu legen. Bei einer solchen Aufteilung des Kolbens könnte das Kolbenunterteil kleiner ausfallen. Auch auf diese Weise lässt sich eine geometrisch genaue Ausrichtung der beiden Kolbenteile für den Fügeprozess darstellen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the piston can have an essentially cylindrical contour and the joint between the lower piston part and the upper piston part can be arranged in the region of the cylindrical contour. A symmetrically favorable joining plane for the two piston parts can be represented in the area of the cylindrical contour, so that the two piston parts can be aligned and joined with a relatively simple device. This enables a high accuracy of the joined piston in the outer lateral surface to be achieved. Alternatively, however, it is also possible to place the joint plane of the two piston parts in the conically tapering area near the piston crown. With such a division of the piston, the lower piston part could be smaller. A geometrically precise alignment of the two piston parts for the joining process can also be represented in this way.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels können Kolbenunterteil und Kolbenoberteil an der dem Kugelkopf zugewandten Innenseite im Bereich der Fügestelle eine umlaufende Aussparung aufweisen. Die innen umlaufende Aussparung bietet Raum für eine möglicherweise auftretende Schweißnaht an der Fügestelle zwischen den beiden Kolbenteilen. Dadurch wird die Kontur der Kugelkopfaufnahme nicht beeinträchtigt, was die Funktion des Kugelgelenks zwischen Kugelkopf und Kolben sicherstellt.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the lower piston part and the upper piston part can have a circumferential recess on the inside facing the ball head in the region of the joint. The inner circumferential recess offers space for a possibly occurring weld seam at the joint between the two piston parts. This does not affect the contour of the ball head receptacle, which ensures the function of the ball joint between the ball head and piston.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann der im Kolbenunterteil angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme eine der Außenkontur des Kugelkopfs angepasste Kugelform, insbesondere eine Kugelpfannenform, aufweisen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der im Kolbenunterteil angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme eine in Richtung einer Längserstreckung der Stützstange zu einem Kolbenboden hin konisch zulaufende Kontur aufweisen. Bei einer Kugelpfannenform als Kontur der Kugelkopfaufnahme kann ein Flächenkontakt zwischen Kugelkopf und Kugelkopfaufnahmefläche erreicht werden, welcher der runden Kugelform entspricht, was wiederum eine günstige Aufnahme von Druck- und/oder Zugkräften ermöglicht. Alternativ kann auch ein rundum laufender tangentialer Linienkontakt zwischen Kugelkopf und Kugelkopfaufnahmefläche auf das Reibungsverhalten und auf die Aufnahme von Druck- und/oder Zugkräften sich als günstig erweisen, wodurch ebenfalls eine hohe Lebensdauer erreicht werden kann.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the part of the ball head receptacle arranged in the lower piston part can have a spherical shape adapted to the outer contour of the spherical head, in particular a spherical socket shape. According to a further advantageous embodiment, the part of the ball head receptacle arranged in the lower piston part can have a contour that tapers in the direction of a longitudinal extension of the support rod toward a piston head. With a spherical socket shape as the contour of the spherical head receptacle, a surface contact can be achieved between the spherical head and the spherical head receptacle surface, which corresponds to the round spherical shape, which in turn enables a favorable absorption of compressive and / or tensile forces. Alternatively, an all-round tangential line contact between the ball head and the ball head receiving surface on the friction behavior and on the absorption of compressive and / or tensile forces may prove to be favorable, whereby a long service life can also be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann wenigstens eine umlaufende Ausnehmung an einer Außenseite des Kolbens, insbesondere an einer Außenseite des Kolbenunterteils, vorgesehen sein, in welcher ein Dichtelement, insbesondere ein Elastomerdichtring, angeordnet ist. Durch ein einfaches Dichtelement wie beispielsweise ein Elastomerdichtring kann auf platzsparende Weise eine zuverlässige Abdichtung zwischen Zylinderbohrung und Kolben erreicht werden. Ein solches Dichtkonzept ist als Standarddichtkonzept bei Anwendungen in einem Pleuel erprobt.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, at least one circumferential recess can be provided on an outside of the piston, in particular on an outside of the lower piston part, in which a sealing element, in particular an elastomer sealing ring, is arranged. A simple sealing element such as an elastomer sealing ring can be used to achieve a reliable seal between the cylinder bore and the piston in a space-saving manner. Such a sealing concept has been tested as a standard sealing concept for applications in a connecting rod.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels können wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen an einer Außenseite des Kolbens vorgesehen sein, in welchen ein Dichtelement, insbesondere ein Metallring, angeordnet ist. Insbesondere kann wenigstens eine umlaufende Ausnehmung an einer Außenseite des Kolbenunterteils und wenigstens eine umlaufende Ausnehmung an einer Außenseite des Kolbenoberteils vorgesehen sein, in welcher ein Dichtelement, insbesondere ein Metallring, angeordnet ist. Die mehrfache Anordnung von Metallringen als Dichtelemente im Kolben einer Hydraulikzylinders hat sich als zuverlässiges und langlebiges Dichtkonzept erwiesen. Insbesondere kann ein sogenanntes Führungsringkonzept mit je einem Metallring im Kolbenunterteil und im Kolbenoberteil vorteilhaft sein, da der Kolben so zuverlässig in der Zylinderbohrung geführt werden kann und die Gefahr, dass der Kolben verkantet, reduziert werden kann.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, at least two circumferential recesses can be provided on an outside of the piston, in which a sealing element, in particular a metal ring, is arranged. In particular, at least one circumferential recess on an outside of the lower piston part and at least one circumferential recess on one Outside of the upper piston part can be provided, in which a sealing element, in particular a metal ring, is arranged. The multiple arrangement of metal rings as sealing elements in the piston of a hydraulic cylinder has proven to be a reliable and durable sealing concept. In particular, a so-called guide ring concept, each with a metal ring in the lower piston part and in the upper piston part, can be advantageous since the piston can be guided reliably in the cylinder bore and the risk of the piston jamming can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann wenigstens eine umlaufende Ausnehmung an einer Außenseite des Kolbens, insbesondere an einer Außenseite des Kolbenunterteils, vorgesehen sein, in welcher wenigstens zwei Dichtelemente, insbesondere ein Elastomerdichtring und ein Kunststoffring, angeordnet sind. Dabei kann insbesondere der Kunststoffring auf der einem Kolbenboden zugewandten Seite des Kolbens angeordnet sein. Der Kunststoffring kann ein günstiges Abriebverhalten durch reduzierte Reibung zwischen Kolben und Zylinderbohrung gewährleisten, während der Elastomerring die zuverlässige Abdichtung des Kolbens sicherstellt. Auch mit diesem sogenannten Lamellenringkonzept lässt sich eine zuverlässige und langlebige Abdichtung des Kolbens in der Zylinderbohrung erreichen.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, at least one circumferential recess can be provided on an outside of the piston, in particular on an outside of the lower piston part, in which at least two sealing elements, in particular an elastomer sealing ring and a plastic ring, are arranged. In particular, the plastic ring can be arranged on the side of the piston facing a piston crown. The plastic ring can ensure favorable abrasion behavior due to reduced friction between the piston and cylinder bore, while the elastomer ring ensures the reliable sealing of the piston. With this so-called lamellar ring concept, a reliable and long-lasting sealing of the piston in the cylinder bore can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels können wenigstens vier umlaufende Ausnehmungen an einer Außenseite des Kolbens vorgesehen sein, in welchen ein Dichtelement, insbesondere ein Metallring und/oder ein Elastomerdichtring und/oder ein Kunststoffring, angeordnet ist. Dabei können insbesondere wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen an einer Außenseite des Kolbenunterteils vorgesehen sein, in welchen ein Dichtelement, insbesondere ein Metallring, angeordnet ist. Weiter können insbesondere wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen an einer Außenseite des Kolbenoberteils vorgesehen sein, in welchen ein Dichtelement, insbesondere ein Elastomerdichtring und ein Kunststoffring, angeordnet sind. Dieses sogenannte Mehrdichtringkonzept weist eine Kombination der unterschiedlichen Dichtkonzepte auf und stellt so eine besonders zuverlässige und langlebige Abdichtung des Kolbens in der Zylinderbohrung sicher. Das Risiko eines Verkantens des Kolbens in der Zylinderbohrung ist außerdem über die Metallringe reduziert. Der Kunststoffring kann beispielsweise ein üblicher O-Ring sein.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, at least four circumferential recesses can be provided on an outside of the piston, in which a sealing element, in particular a metal ring and / or an elastomer sealing ring and / or a plastic ring, is arranged. In particular, at least two circumferential recesses can be provided on an outer side of the lower piston part, in which a sealing element, in particular a metal ring, is arranged. Furthermore, in particular at least two circumferential recesses can be provided on an outer side of the piston upper part, in which a sealing element, in particular an elastomer sealing ring and a plastic ring, are arranged. This so-called multi-sealing ring concept features a combination of the different sealing concepts and thus ensures a particularly reliable and long-lasting sealing of the piston in the cylinder bore. The risk of the piston tilting in the cylinder bore is also reduced by the metal rings. The plastic ring can be a conventional O-ring, for example.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Pleuels kann der Metallring quer zur Umfangsrichtung des Metallrings geschlitzt sein. Durch das Schlitzen des Metallrings kann eine Vorspannung der Metalldichtung gegen die innere Wand der Zylinderbohrung erreicht werden, wodurch die Abdichtwirkung noch erhöht wird. Auch wird das Risiko, dass der Kolben in der Zylinderbohrung verkantet, weiter reduziert.According to an advantageous embodiment of the connecting rod, the metal ring can be slotted transversely to the circumferential direction of the metal ring. By slitting the metal ring, the metal seal can be pretensioned against the inner wall of the cylinder bore, thereby increasing the sealing effect. The risk of the piston jamming in the cylinder bore is also further reduced.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit wenigstens einem Pleuel vorgeschlagen. Dabei kann vorteilhaft ein Pleuel wie vorstehend beschrieben verwendet werden, um auf günstige Weise eine Exzenter-Verstelleinrichtung zu realisieren sowie einen vorteilhaften Verbrennungsprozess und damit Kraftstoffverbrauch in der Brennkraftmaschine umzusetzen.According to a further aspect of the invention, an internal combustion engine with an adjustable compression ratio with at least one connecting rod is proposed. Here, a connecting rod as described above can advantageously be used in order to implement an eccentric adjusting device in a cost-effective manner and to implement an advantageous combustion process and thus fuel consumption in the internal combustion engine.

FigurenlisteFigure list

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination.

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:

  • 1 ein bekannter Pleuel im Längsschnitt;
  • 2 eine Stützstange mit Kolben nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
  • 3 der Kolben gemäß 2 in Draufsicht mit eingezeichneter Schnittebene A-A;
  • 4 die Stützstange mit Kolben gemäß 2 im Längsschnitt A-A;
  • 5 eine Stützstange mit Kolben nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
  • 6 die Stützstange mit Kolben gemäß 5 im Längsschnitt A-A;
  • 7 eine Stützstange mit Kolben nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
  • 8 die Stützstange mit Kolben gemäß 7 im Längsschnitt A-A;
  • 9 eine Stützstange mit Kolben nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht;
  • 10 die Stützstange mit Kolben gemäß 9 im Längsschnitt A-A.
The following are examples:
  • 1 a known connecting rod in longitudinal section;
  • 2nd a support rod with piston according to an embodiment of the invention in an isometric view;
  • 3rd the piston according to 2nd in plan view with the section plane drawn AA ;
  • 4th the support rod with piston according to 2nd in longitudinal section AA ;
  • 5 a support rod with piston according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
  • 6 the support rod with piston according to 5 in longitudinal section AA ;
  • 7 a support rod with piston according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
  • 8th the support rod with piston according to 7 in longitudinal section AA ;
  • 9 a support rod with piston according to a further embodiment of the invention in an isometric view;
  • 10th the support rod with piston according to 9 in longitudinal section AA .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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

1 zeigt in schematischer Darstellung beispielhaft einen bekannten Pleuel 1 für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, welche als Abstand der Mittelachse eines Hublagerauges 12 von der Mittelachse der Bohrung eines Exzenters 4 definiert ist. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 weist den mit einem einteiligen oder mehrteiligen Exzenterhebel 3 zusammenwirkenden Exzenter 4 auf, in welchem ein nicht dargestellter Kolbenbolzen eines Zylinderkolbens aufnehmbar ist. Ein Verstellweg der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 ist mittels eines mechanischen oder hydraulischen Umschaltventils 5 verstellbar. 1 shows a schematic illustration of a known connecting rod 1 for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjustment device 2nd for adjusting an effective connecting rod length, which is the distance between the center axis of a lifting bearing eye 12th from the central axis of the bore of an eccentric 4th is defined. The eccentric adjustment device 2nd has the one-piece or multi-piece eccentric lever 3rd interacting eccentric 4th on, in which a piston pin, not shown, of a cylinder piston can be received. An adjustment path of the eccentric adjustment device 2nd is by means of a mechanical or hydraulic changeover valve 5 adjustable.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wird durch Einwirken von Massenkräften (bei niedriger Verdichtung εlow) und Gaslastkräften (bei hoher Verdichtung εhigh) des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel 1 integrierte Kolben 6, 7 unterstützt, bzw. die Kolben 6, 7 verhindern ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 2 wirkenden Kräfte.A twist of the adjustable eccentric adjustment device 2nd is initiated by the action of inertial forces (with low compression ε low ) and gas load forces (with high compression ε high ) of the internal combustion engine, which are exerted on the eccentric adjusting device during a work cycle of the internal combustion engine 2nd Act. The directions of action on the eccentric adjustment device change during a work cycle 2nd acting forces continuously. The rotary movement or adjustment movement is acted upon by one or more hydraulic fluid, in particular motor oil, in the connecting rod 1 integrated pistons 6 , 7 supports, or the pistons 6 , 7 prevent resetting of the eccentric adjustment device 2nd due to varying directions of force acting on the eccentric adjustment device 2nd acting forces.

Die Kolben 6, 7 sind jeweils in einer Zylinderbohrung 8, 9 eines Hydraulikzylinders 14, 15 des Pleuels 1 verschiebbar geführt und mit Stützstangen 10, 11 verbunden, welche ihrerseits mit dem Exzenterhebel 3 gelenkig verbunden sind. Beispielhaft sind die Stützstangen 10, 11 der Exzenter-Verstelleinrichtung 2 über Zylinderrollen 46, 47 mit dem Exzenterhebel 3 verbunden.The pistons 6 , 7 are each in a cylinder bore 8th , 9 a hydraulic cylinder 14 , 15 the connecting rod 1 slidably guided and with support rods 10th , 11 connected, which in turn with the eccentric lever 3rd are articulated. The support rods are an example 10th , 11 the eccentric adjustment device 2nd over cylindrical rollers 46 , 47 with the eccentric lever 3rd connected.

Der Pleuel 1 weist das Hublagerauge 12 zur Anbindung des Pleuels 1 an eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine sowie ein Pleuellagerauge 13 zur Anbindung des Pleuels 1 an den Zylinderkolben der Brennkraftmaschine auf.The connecting rod 1 has the lifting eye 12th for connecting the connecting rod 1 to a crankshaft of an internal combustion engine and a connecting rod bearing eye 13 for connecting the connecting rod 1 on the cylinder pistons of the internal combustion engine.

Die Kolben 6, 7 sind in durch die Zylinderbohrungen 8, 9 gebildete Zylinder 14, 15 als Hydraulikkammern verschiebbar angeordnet und über Zuläufe 16, 17 von dem Hublagerauge 12 aus mit Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl über Rückschlagventile 18, 19 beaufschlagt. Diese verhindern dabei ein Rückfließen der Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikkammern 14, 15 zurück in die Zuläufe 16, 17, ermöglichen jedoch ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikkammern 14, 15.The pistons 6 , 7 are in through the cylinder bores 8th , 9 formed cylinders 14 , 15 slidably arranged as hydraulic chambers and via inlets 16 , 17th from the lifting eye 12th with hydraulic fluid, for example engine oil via check valves 18th , 19th acted upon. These prevent the hydraulic fluid from flowing back out of the hydraulic chambers 14 , 15 back to the inlets 16 , 17th , however, allow hydraulic fluid to be sucked into the hydraulic chambers 14 , 15 .

Die Hydraulikkammern 14, 15 sind weiter über nicht dargestellte Abläufe mit dem Umschaltventil 5 verbunden, welches als Hydraulikventil oder als mechanisches Ventil ausgebildet sein kann und über eine Ablaufleitung 22 mit dem Hublagerauge 12 verbunden ist.The hydraulic chambers 14 , 15 are further on processes not shown with the switching valve 5 connected, which can be designed as a hydraulic valve or as a mechanical valve and via a drain line 22 with the lifting eye 12th connected is.

Wie ersichtlich ist, weist der Pleuel 1 einen Pleuelkörper 20 und einen daran befestigten Pleueldeckel 21 auf.As can be seen, the connecting rod shows 1 a connecting rod 20 and a connecting rod cap attached to it 21 on.

Auf einem Umfang des Hublagerauges 12 ist im Bereich des Pleuelkörpers 20 eine Nut 23 vorgesehen, in welche die Zuläufe 16, 17 sowie die Ablaufleitung 22 münden. Dadurch, dass die Nut 23 nur auf einem Teil des Umfangs des Hublagerauges 12 angeordnet ist, wird auch die Tragfähigkeit des Lagers in dem Hublagerauge 12 möglichst wenig beeinträchtigt.On a circumference of the lifting eye 12th is in the area of the connecting rod 20 a groove 23 provided in which the inlets 16 , 17th as well as the drain pipe 22 flow out. By making the groove 23 only on part of the circumference of the lifting eye 12th is arranged, the load capacity of the bearing in the pin bearing eye 12th impaired as little as possible.

Der Aufbau des beschriebenen Pleuels 1 ist nur beispielhaft dargestellt und die erfindungsgemäße Exzenterhebelverbindung kann auch in anderen Ausführungsvarianten eines Pleuels mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung Anwendung finden. So ist es beispielsweise möglich, das Umschaltventil 5 im Bereich des Pleueldeckels 21 anzuordnen. Ferner können die beschriebenen Rückschlagventile 18, 19 im Umschaltventil 5 integriert vorgesehen sein. Auch die hydraulische Versorgung der Hydraulikkammern 14, 15 kann von der beschriebenen Ausführung abweichen.The structure of the connecting rod described 1 is only shown as an example and the eccentric lever connection according to the invention can also be used in other design variants of a connecting rod with an eccentric adjusting device. For example, it is possible to use the changeover valve 5 in the area of the connecting rod cover 21 to arrange. Furthermore, the check valves described 18th , 19th in the changeover valve 5 be provided integrated. Also the hydraulic supply to the hydraulic chambers 14 , 15 may differ from the version described.

Die Stützstange 10, 11 weist jeweils ein Kugelgelenk 24, 25 auf und umfasst einen an der Stützstange 10, 11 angeordneten Kugelkopf 26, 27, der in einer Kugelkopfaufnahme 38, 39 des Kolbens 6, 7 gelagert ist. Der Kugelkopf 26, 27 ist an seiner Außenfläche in der Kugelkopfaufnahme 38, 39 durch Sicherungsmittel gegen Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme 38, 39 gesichert. Als Sicherungsmittel sind beispielhaft jeweils zwei Stifte 28 vorgesehen.The support rod 10th , 11 each has a ball joint 24th , 25th and includes one on the support rod 10th , 11 arranged ball head 26 , 27 that in a ball head mount 38 , 39 of the piston 6 , 7 is stored. The ball head 26 , 27 is on its outer surface in the ball head mount 38 , 39 by securing means against slipping out of the ball head receptacle 38 , 39 secured. Two pins are examples of securing means 28 intended.

Die Kugelkopfaufnahme 38, 39 umfasst ein gewölbtes Bodenteil, das an die Außenkontur des Kugelkopfs 26, 27 angepasst ist und auf dem der Kugelkopf 26, 27 gleiten kann, um Verkippungen der Stützstange 10, 11 zu ermöglichen.The ball head mount 38 , 39 includes a curved bottom part that attaches to the outer contour of the ball head 26 , 27 is adapted and on which the ball head 26 , 27 can slide to tilt the support rod 10th , 11 to enable.

Um die Leckage zu minimieren, ist jeweils ein Dichtelement 29, 30, welches in einer umlaufenden Ausnehmung auf einer Kolbenaußenseite des Kolbens 6, 7 angeordnet ist, gegen die Zylinderbohrung 8, 9 vorgespannt.To minimize leakage, there is a sealing element 29 , 30th , which in a circumferential recess on a piston outside of the piston 6 , 7 is arranged against the cylinder bore 8th , 9 biased.

Versuche haben gezeigt, dass die Dichtelemente 29, 30 der Kolben 6, 7 hohen Belastungen durch Druck und Kavitation ausgesetzt sind, die zum Ausfall der Dichtelemente 29, 30 führen können. Eine Dichtung der Kolben 6, 7 ist allerdings unumgänglich, da das Spiel zwischen Kolben 6, 7 und Zylinderbohrung 8, 9 relativ groß gewählt werden muss, dass es bei starker Verformung der Kammer nicht zu einem Kolbenklemmer kommt. Ohne Dichtung wäre die Leckage wiederrum zu groß. Ziel der Erfindung ist es daher, das Dichtsystem unempfindlicher gegenüber großen Druckstößen zu gestalten und gleichzeitig die Leckage zu minimieren.Tests have shown that the sealing elements 29 , 30th The piston 6 , 7 high loads exposed to pressure and cavitation, leading to failure of the sealing elements 29 , 30th being able to lead. A piston seal 6 , 7 is inevitable, however, since the game between pistons 6 , 7 and cylinder bore 8th , 9 must be chosen relatively large so that there is no piston jamming if the chamber is strongly deformed. Without a seal, the leakage would be too great. The aim of the invention is therefore to make the sealing system less sensitive to large pressure surges and at the same time to minimize the leakage.

2 zeigt eine Stützstange 10 mit Kolben 6 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht, während in 3 der Kolben 6 in Draufsicht auf den Kolbenboden 56 mit eingezeichneter Schnittebene A-A dargestellt ist. In 4 ist die Stützstange 10 mit Kolben 6 im Längsschnitt A-A dargestellt. 2nd shows a support rod 10th with piston 6 according to an embodiment of the invention in an isometric view, while in 3rd The piston 6 in top view of the piston crown 56 with the section plane drawn AA is shown. In 4th is the support rod 10th with piston 6 in longitudinal section AA shown.

Die Stützstange 10 mit Kolben 6 kann beispielsweise in einem Pleuel 1, wie es in 1 dargestellt ist, statt der dort dargestellten Stützstangen 10, 11 mit Kolben 6, 7 zum Einsatz kommen. Erfindungsgemäß umfasst der in den 3 bis 5 dargestellten Kolben 6, 7 ein Kolbenunterteil 50 und ein dem Gelenkteil 40 der Stützstange 10 zugewandtes separates, mit dem Kolbenunterteil 50 an einer Fügestelle 45 gefügtes Kolbenoberteil 52. Kolbenunterteil 50 und Kolbenoberteil 52 bilden in bestimmungsgemäß gefügtem Zustand eine Kugelkopfaufnahme 38, 39. Die Fügestelle 45 ist bei diesem Ausführungsbeispiel am Außenumfang des Kolbens 6, 7 umlaufend ausgebildet.The support rod 10th with piston 6 can, for example, in a connecting rod 1 as it is in 1 is shown instead of the support rods shown there 10th , 11 with piston 6 , 7 are used. According to the invention in the 3rd to 5 piston shown 6 , 7 a piston lower part 50 and a the joint part 40 the support rod 10th facing separate, with the piston lower part 50 at a joint 45 joined upper piston part 52 . Piston lower part 50 and piston top 52 form a spherical head receptacle when properly assembled 38 , 39 . The joint 45 is in this embodiment on the outer circumference of the piston 6 , 7 trained all round.

Bei einer Montage des Kolbens 6 wird der Kugelkopf 26 der Stützstange 10 in die Kugelkopfaufnahme 38 des Kolbenunterteils 50 gesetzt, wobei das Kolbenoberteil 52 zweckmäßig vorher über das Gelenkteil 40 der Stützstange 10 geschoben wird. Es ist dafür günstig, wenn eine innere Öffnung 36 des Kolbenoberteils 52 so ausgebildet ist, dass das Gelenkteil 40 der Stützstange 10, 11 bei bestimmungsgemäßer Montage durch die Öffnung 36 durchsteckbar ist.When installing the piston 6 becomes the ball head 26 the support rod 10th in the ball head receptacle 38 of the lower piston part 50 set, the upper piston part 52 It is advisable to use the joint part beforehand 40 the support rod 10th is pushed. It is beneficial if there is an internal opening 36 of the piston top 52 is designed so that the joint part 40 the support rod 10th , 11 when properly installed through the opening 36 can be pushed through.

Sodann kann das Kolbenoberteil 52 auf den Kugelkopf 26 aufgeschoben werden, um Kolbenunterteil 50 und Kolbenoberteil 52 an der Fügeebene 44 mit der Fügestelle 45 zu verbinden. Beide Kolbenteile 50, 52 bilden in gefügtem Zustand an der Fügestelle 45 eine rundum laufende V-förmige Nut 54. An dieser Nut 54 können die beiden Kolbenteile 50, 52 beispielsweise durch ein Schweißverfahren verbunden werden. Eine eventuell entstehende Schweißnaht kann sich in der Nut 54 ausbilden, ohne die Außenkontur der zylindrischen Mantelfläche des Kolbens 6 zu stören.Then the upper piston part 52 on the ball head 26 be pushed onto the lower part of the piston 50 and piston top 52 at the joining level 44 with the joint 45 connect to. Both parts of the piston 50 , 52 form in the assembled state at the joint 45 an all-round V-shaped groove 54 . At this groove 54 can the two piston parts 50 , 52 for example connected by a welding process. A weld seam that may occur can be in the groove 54 form without the outer contour of the cylindrical surface of the piston 6 disturb.

Das Kolbenoberteil 52 weist an der inneren Öffnung 36 einen nach radial innen gerichteten umlaufenden Wulst 59 auf, deren kleinster innerer Durchmesser 32 kleiner als ein Außendurchmesser 34 des Kugelkopfes 26 ist. Diese Wulst 59 verhindert als Sicherungsmittel 58 ein Herausgleiten des Kugelkopfes 26 aus der Kugelkopfaufnahme 38 des Kolbeninneren. Damit ist ein sicherer Betrieb des Kolbens 6 in der Zylinderbohrung 8 sichergestellt.The piston top 52 points to the inner opening 36 a circumferential bead directed radially inwards 59 on whose smallest inner diameter 32 smaller than an outside diameter 34 of the ball head 26 is. This bead 59 prevented as a safeguard 58 a sliding out of the ball head 26 from the ball head receptacle 38 the inside of the piston. This is a safe operation of the piston 6 in the cylinder bore 8th ensured.

Die Wulst 59 als Sicherungsmittel 58 des Kolbenoberteils 52 ist ringförmig umlaufend, insbesondere mit einem ringförmig umlaufenden Hinterschnitt ausgebildet. Die Wulst 59 weist wenigstens bereichsweise eine der Außenkontur des Kugelkopfs 26 angepasste Anlagefläche 64 auf, um ein möglichst günstiges Gleitverhalten und damit geringen Abrieb zwischen Kugelkopf 26 und Wulst 59 sicherzustellen.The bead 59 as a means of protection 58 of the piston top 52 is circumferential, in particular with an annular undercut. The bead 59 has at least in regions one of the outer contour of the ball head 26 adapted contact surface 64 to ensure the best possible sliding behavior and therefore low abrasion between the ball head 26 and bead 59 ensure.

Der Kolben 6 weist eine im Wesentlichen zylindrische Kontur auf. Die Fügestelle 45 zwischen Kolbenunterteil 50 und Kolbenoberteil 52 ist dabei im Bereich der zylindrischen Kontur angeordnet. Auf diese Weise können bei dem Fügeprozess beide Kolbenteile 50, 52 leicht ausgerichtet und gefügt werden. Auch kann so die zylindrische Kontur nach dem Fügeprozess ohne aufwendiges Nacharbeiten erhalten bleiben, sodass ein zuverlässiger Betrieb des Kolbens in der Zylinderbohrung erreicht werden kann.The piston 6 has an essentially cylindrical contour. The joint 45 between piston lower part 50 and piston top 52 is arranged in the area of the cylindrical contour. In this way, both piston parts can in the joining process 50 , 52 easily aligned and joined. The cylindrical contour can also be retained after the joining process without time-consuming reworking, so that reliable operation of the piston in the cylinder bore can be achieved.

Kolbenunterteil 50 und Kolbenoberteil 52 weisen an der dem Kugelkopf 26, 27 zugewandten Innenseite im Bereich der Fügestelle 45 eine umlaufende Aussparung 48 auf. Diese Aussparung 48 kann einen eventuellen Überstand der Schweißnaht nach dem Fügeprozess in den Innenraum des Kolbens 6 günstig aufnehmen, ohne dass die Funktion des Kugelgelenks 24 beeinträchtigt wird.Piston lower part 50 and piston top 52 point at the the ball head 26 , 27 facing inside in the area of the joint 45 a circumferential recess 48 on. This recess 48 there may be a protrusion of the weld seam after the joining process into the interior of the piston 6 record cheaply without the function of the ball joint 24th is affected.

Der im Kolbenunterteil 50 angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme 38 weist eine der Außenkontur des Kugelkopfs 26 angepasste Form auf, in welcher der Kugelkopf 26 sich reibungsarm bewegen kann. Die angepasste Form kann eine Kugelform sein insbesondere eine Kugelpfannenform, oder eine Schräge mit tangentialer Anlage.The one in the lower part of the piston 50 arranged part of the ball head receptacle 38 has one of the outer contour of the ball head 26 adapted shape in which the ball head 26 can move with little friction. The adapted shape can be a spherical shape, in particular a spherical socket shape, or an incline with tangential contact.

Alternativ wäre auch möglich, dass der im Kolbenunterteil 50 angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme 38 eine in Richtung einer Längserstreckung der Stützstange 10 zu dem Kolbenboden 56 hin konisch zulaufende Kontur aufweist. Dadurch findet ein rundum laufender Linienkontakt zwischen Kugelkopf 26 und Kugelkopfaufnahme 38 statt, wodurch sich ebenfalls ein reibungsarmer Betrieb des Kugelgelenks 24 gewährleisten lässt.Alternatively, it would also be possible for that in the lower piston part 50 arranged part of the ball head receptacle 38 one in the direction of a longitudinal extension of the support rod 10th to the piston crown 56 has a tapered contour. This creates a continuous line contact between the ball head 26 and ball head mount 38 instead, which also results in low-friction operation of the ball joint 24th can guarantee.

An der Außenseite des Kolbenunterteils 50, ist eine umlaufende Ausnehmung 62 vorgesehen, in welcher ein Dichtelement 60, insbesondere ein Elastomerdichtring, angeordnet ist. Mit einem solchen Standarddichtringkonzept kann eine zuverlässige Abdichtung zwischen Kolben 6 und Zylinderbohrung 8 auch im laufenden Betrieb erfolgen.On the outside of the lower piston part 50 , is a circumferential recess 62 provided in which a sealing element 60 , in particular an elastomer sealing ring, is arranged. With such a standard sealing ring concept, one can reliable sealing between pistons 6 and cylinder bore 8th also take place during operation.

5 zeigt eine Stützstange 10 mit Kolben 6 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht und in 6 im Längsschnitt A-A, welcher der gleichen Schnittebene A-A der Darstellung in 3 entspricht. Eine Draufsicht auf den Kolben 6 ist die gleiche wie in 3 für das erste Ausführungsbeispiel dargestellt. Deshalb entspricht die Schnittebene A-A auch demselben Längsschnitt. 5 shows a support rod 10th with piston 6 according to a further embodiment of the invention in isometric view and in 6 in longitudinal section AA which of the same cutting plane AA the representation in 3rd corresponds. A top view of the piston 6 is the same as in 3rd shown for the first embodiment. Therefore the section plane corresponds AA also the same longitudinal section.

Bei dem in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen 72, 73 an einer Außenseite des Kolbens 6 vorgesehen, in welchen ein Dichtelement 70, 71, insbesondere ein Metallring 70, 71, angeordnet ist. Dabei ist insbesondere wenigstens eine umlaufende Ausnehmung 72 an einer Außenseite des Kolbenunterteils 50 und wenigstens eine umlaufende Ausnehmung 73 an einer Außenseite des Kolbenoberteils 52 vorgesehen, in welcher ein Dichtelement 70, 71, insbesondere ein Metallring 70, 71, angeordnet ist. Wie in 5 zu erkennen ist, sind die Metallringe 70, 71 jeweils quer zur Umfangsrichtung des Metallrings 70, 71 geschlitzt. Dadurch kann eine Vorspannung der Metallringe 70, 71 gegen die Wand der Zylinderbohrung 8 realisiert werden. Außerdem lässt sich so die Montage der Metallringe 70, 71 in den Aussparungen 72, 73 der Kolbenteile 50, 52 erleichtern, da die Metallringe 70, 71 leicht aufgeschoben werden können.In the in the 5 and 6 The exemplary embodiment shown are at least two circumferential recesses 72 , 73 on an outside of the piston 6 provided in which a sealing element 70 , 71 , especially a metal ring 70 , 71 , is arranged. In particular, there is at least one circumferential recess 72 on an outside of the piston lower part 50 and at least one circumferential recess 73 on an outside of the piston upper part 52 provided in which a sealing element 70 , 71 , especially a metal ring 70 , 71 , is arranged. As in 5 you can see the metal rings 70 , 71 each transverse to the circumferential direction of the metal ring 70 , 71 slotted. This can cause the metal rings to be preloaded 70 , 71 against the wall of the cylinder bore 8th will be realized. This also allows the assembly of the metal rings 70 , 71 in the recesses 72 , 73 of the piston parts 50 , 52 facilitate since the metal rings 70 , 71 can easily be put off.

Mittels eines solchen sogenannten Führungsringkonzepts lässt sich eine besonders günstige Abdichtung des Kolbens 6 in der Zylinderbohrung 8 bei gleichzeitig reibungsarmem Betrieb erreichen. Der in der jeweiligen Bewegungsrichtung vordere der Metallringe 70, 71 übernimmt dabei eine Führungsfunktion des Kolbens 6 in der Zylinderbohrung 8, während der jeweilige hintere der Metallringe 71, 70 die eigentliche Abdichtfunktion übernimmt. Auf diese Weise kann in beiden Bewegungsrichtungen eine besonders günstige Abdichtung des Kolbens 6 gegen die Wand der Zylinderbohrung 8 gewährleisten.Such a so-called guide ring concept enables a particularly favorable sealing of the piston 6 in the cylinder bore 8th achieve with smooth operation at the same time. The front of the metal rings in the respective direction of movement 70 , 71 takes on a leading function of the piston 6 in the cylinder bore 8th while the respective rear of the metal rings 71 , 70 performs the actual sealing function. In this way, the piston can be sealed particularly advantageously in both directions of movement 6 against the wall of the cylinder bore 8th guarantee.

In 7 ist eine Stützstange 10 mit Kolben 6 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht dargestellt, während 8 die Stützstange 10 mit Kolben 6 im Längsschnitt A-A zeigt.In 7 is a support rod 10th with piston 6 according to a further embodiment of the invention shown in isometric view, while 8th the support rod 10th with piston 6 in longitudinal section AA shows.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist wenigstens eine umlaufende Ausnehmung 82 an einer Außenseite des Kolbens 6, insbesondere an einer Außenseite des Kolbenunterteils 50, vorgesehen, in welcher wenigstens zwei Dichtelemente 60, 80, insbesondere ein Elastomerdichtring 60 und ein Kunststoffring 80, angeordnet sind. Insbesondere ist dabei, wie in den 7 und 8 dargestellt, der Kunststoffring 80 auf der einem Kolbenboden 56 zugewandten Seite des Kolbens 6 angeordnet.In this embodiment there is at least one circumferential recess 82 on an outside of the piston 6 , in particular on an outside of the lower piston part 50 , provided, in which at least two sealing elements 60 , 80 , in particular an elastomer sealing ring 60 and a plastic ring 80 are arranged. In particular, as in the 7 and 8th shown, the plastic ring 80 on the one piston crown 56 facing side of the piston 6 arranged.

Bei diesem sogenannten Lamellenringkonzept übernimmt der Kunststoffring 80 eine Abstreiffunktion für die Hydraulikflüssigkeit, während der Elastomerdichtring 60 die eigentliche Dichtfunktion übernimmt. Durch den Kunststoffring 80 kann so auch die Lebensdauer der Dichtfunktion, insbesondere des Elastomerdichtrings 60 günstig verlängert werden, da der Kunststoffring 80 mechanisch stabiler ist.In this so-called lamellar ring concept, the plastic ring takes over 80 a stripping function for the hydraulic fluid, while the elastomer sealing ring 60 performs the actual sealing function. Through the plastic ring 80 can also extend the life of the sealing function, especially the elastomer sealing ring 60 be extended cheaply because of the plastic ring 80 is mechanically more stable.

9 zeigt eine Stützstange 10 mit Kolben 6 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht und 10 im Längsschnitt A-A. 9 shows a support rod 10th with piston 6 according to a further embodiment of the invention in an isometric view and 10th in longitudinal section AA .

Bei diesem Mehrdichtringkonzept sind wenigstens vier umlaufende Ausnehmungen 72, 73, 62, 92 an einer Außenseite des Kolbens 6, 7 vorgesehen, in welchen ein Dichtelement 70, 71, 60, 90, insbesondere ein Metallring 70, 71 und/oder ein Elastomerdichtring 60 und/oder ein Kunststoffring 90, angeordnet ist.In this multi-seal concept, there are at least four circumferential recesses 72 , 73 , 62 , 92 on an outside of the piston 6 , 7 provided in which a sealing element 70 , 71 , 60 , 90 , especially a metal ring 70 , 71 and / or an elastomer sealing ring 60 and / or a plastic ring 90 , is arranged.

Bei dem in den 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei umlaufende Ausnehmungen 72, 73 an der Außenseite des Kolbenunterteils 50 vorgesehen, in welchen jeweils ein Metallring 70, 71 angeordnet ist. Zwei weitere umlaufende Ausnehmungen 62, 92 sind an der Außenseite des Kolbenoberteils 52 vorgesehen, in welchen ein Elastomerdichtring 60 und ein Kunststoffring 90 angeordnet ist. Der Kunststoffring 90 kann beispielsweise als üblicher O-Ring realisiert sein. Wie in 9 zu erkennen ist, sind die Metallringe 70, 71 jeweils quer zur Umfangsrichtung des Metallrings 70, 71 geschlitzt. Dadurch kann eine Vorspannung der Metallringe 70, 71 gegen die Wand der Zylinderbohrung 8 realisiert werden. Außerdem lässt sich so die Montage der Metallringe 70, 71 in den Aussparungen 72, 73 der Kolbenteile 50, 52 erleichtern, da die Metallringe 70, 71 leicht aufgeschoben werden können.In the in the 9 and 10th The exemplary embodiment shown are two circumferential recesses 72 , 73 on the outside of the lower piston part 50 provided, in each of which a metal ring 70 , 71 is arranged. Two further circumferential recesses 62 , 92 are on the outside of the piston top 52 provided in which an elastomer sealing ring 60 and a plastic ring 90 is arranged. The plastic ring 90 can be implemented, for example, as a conventional O-ring. As in 9 you can see the metal rings 70 , 71 each transverse to the circumferential direction of the metal ring 70 , 71 slotted. This can cause the metal rings to be preloaded 70 , 71 against the wall of the cylinder bore 8th will be realized. This also allows the assembly of the metal rings 70 , 71 in the recesses 72 , 73 of the piston parts 50 , 52 facilitate since the metal rings 70 , 71 can easily be put off.

Bei einem solchen Ausführungsbeispiel können die beiden Metallringe 70, 71 im Wesentlichen eine Führungsfunktion für den Kolben 6 übernehmen, während der Elastomerring 60 sowie der O-Ring 90 im Wesentlichen die Abdichtfunktion übernehmen. Damit lässt sich eine besonders günstige Abdichtfunktion zwischen den beiden Kolbenteilen 50, 52 und der Wand der Zylinderbohrung 8 mit gleichzeitig besonders reibungsarmem Betrieb des Kolbens 6 erreichen.In such an embodiment, the two metal rings 70 , 71 essentially a guide function for the piston 6 take over while the elastomer ring 60 as well as the O-ring 90 essentially perform the sealing function. This enables a particularly favorable sealing function between the two piston parts 50 , 52 and the wall of the cylinder bore 8th with particularly low-friction operation of the piston 6 to reach.

Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellten Dichtkonzepte können selbstverständlich weiter miteinander kombiniert werden, sodass auch andere Kombinationen von Dichtringen auf jeweils einem oder beiden der Kolbenteile 50, 52 darstellbar sind.The sealing concepts shown in the various exemplary embodiments can can of course be further combined with each other, so that other combinations of sealing rings on one or both of the piston parts 50 , 52 can be represented.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102005055199 A1 [0003]DE 102005055199 A1 [0003]
  • DE 102015103463 A1 [0004]DE 102015103463 A1 [0004]

Claims (16)

Pleuel (1) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, umfassend ein Hublagerauge (12) zur Anbindung des Pleuels (1) an eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ein Pleuellagerauge (13) zur Anbindung des Pleuels (1) an einen Zylinderkolben der Brennkraftmaschine, eine Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) einen mit einem Exzenterhebel (3) zusammenwirkenden und drehfest verbundenen Exzenter (4) aufweist, in welchem ein Kolbenbolzen des Zylinderkolbens aufgenommen ist, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung (2) zwei Hydraulikkammern (14, 15) mit jeweils einem Kolben (6, 7) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (8, 9) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (10, 11) über ein Kugelgelenk (24, 25) verbunden ist, welche über ein Gelenkteil (40) mit dem Exzenterhebel (3) verbunden ist und an ihrem kolbenseitigen Ende einen Kugelkopf (26, 27) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 7) ein Kolbenunterteil (50) und ein dem Gelenkteil (40) zugewandtes separates, mit dem Kolbenunterteil (50) an einer Fügestelle (45) gefügtes Kolbenoberteil (52) umfasst, welche in bestimmungsgemäß gefügtem Zustand eine Kugelkopfaufnahme (38, 39) bilden, wobei die Fügestelle (45) am Außenumfang des Kolbens (6, 7) umlaufend ausgebildet ist.Connecting rod (1) for an internal combustion engine with variable compression, comprising a lifting bearing eye (12) for connecting the connecting rod (1) to a crankshaft of the internal combustion engine, a connecting rod bearing eye (13) for connecting the connecting rod (1) to a cylinder piston of the internal combustion engine, an eccentric -Adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length, the eccentric adjusting device (2) having an eccentric (4) which cooperates with an eccentric lever (3) and is connected in a rotationally fixed manner and in which a piston pin of the cylinder piston is accommodated, the eccentric adjusting device (2) has two hydraulic chambers (14, 15), each with a piston (6, 7) which is displaceably guided in a cylinder bore (8, 9) and connected to a support rod (10, 11) via a ball joint (24, 25) which is connected to the eccentric lever (3) via a joint part (40) and has a ball head (26, 27) at its piston end, characterized in that the Piston (6, 7) comprises a lower piston part (50) and a separate upper piston part (52) facing the joint part (40) and joined to the lower piston part (50) at a joint (45), which in the intended state has a spherical head receptacle (38, 39), the joint (45) being formed all around on the outer circumference of the piston (6, 7). Pleuel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenunterteil (50) und Kolbenoberteil (52) an der Fügestelle (45) eine umlaufende Nut (54) aufweisen, welche insbesondere mit V-förmigem oder rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet ist.Connecting rod (1) Claim 1 , characterized in that the lower piston part (50) and upper piston part (52) at the joint (45) have a circumferential groove (54) which is in particular formed with a V-shaped or rectangular cross-section. Pleuel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenunterteil (50) und Kolbenoberteil (52) an der umlaufenden Nut (54) durch Schweißen verbunden sind.Connecting rod (1) Claim 2 , characterized in that the lower piston part (50) and upper piston part (52) are connected to the circumferential groove (54) by welding. Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenoberteil (52) wenigstens ein Sicherungsmittel (58) aufweist, wodurch der Kugelkopf (26, 27) gegen ein Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme (38, 39) gesichert ist, wobei das wenigstens eine Sicherungsmittel (58) insbesondere als eine nach radial innen gerichtete umlaufende Wulst (59) ausgebildet ist, deren kleinster innerer Durchmesser (32) kleiner als ein Außendurchmesser (34) des Kugelkopfes (26, 27) ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston upper part (52) has at least one securing means (58), whereby the ball head (26, 27) is secured against sliding out of the ball head receptacle (38, 39), whereby the at least one securing means (58) is designed in particular as a radially inward circumferential bead (59), the smallest inner diameter (32) of which is smaller than an outer diameter (34) of the ball head (26, 27). Pleuel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (58) des Kolbenoberteils (52) ringförmig umlaufend ausgebildet ist, insbesondere dass das Sicherungsmittel (58) als ringförmig umlaufender Hinterschnitt ausgebildet ist.Connecting rod (1) Claim 4 , characterized in that the securing means (58) of the piston upper part (52) is formed in an annular circumferential manner, in particular in that the securing means (58) is in the form of an annular undercut. Pleuel (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (58) des Kolbenoberteils (52) wenigstens bereichsweise eine der Außenkontur des Kugelkopfs (26, 27) angepasste Anlagefläche (64) aufweist.Connecting rod (1) Claim 4 or 5 , characterized in that the securing means (58) of the piston upper part (52) has, at least in regions, a contact surface (64) which is adapted to the outer contour of the ball head (26, 27). Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Öffnung (36) des Kolbenoberteils (52) so ausgebildet ist, dass das Gelenkteil (40) der Stützstange (10, 11) bei bestimmungsgemäßer Montage durchsteckbar ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner opening (36) of the piston upper part (52) is designed such that the joint part (40) of the support rod (10, 11) can be pushed through when properly installed. Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6, 7) eine im Wesentlichen zylindrische Kontur aufweist und die Fügestelle (45) zwischen Kolbenunterteil (50) und Kolbenoberteil (52) im Bereich der zylindrischen Kontur angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (6, 7) has an essentially cylindrical contour and the joint (45) between the lower piston part (50) and the upper piston part (52) is arranged in the region of the cylindrical contour . Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kolbenunterteil (50) und Kolbenoberteil (52) an der dem Kugelkopf (26, 27) zugewandten Innenseite im Bereich der Fügestelle (45) eine umlaufende Aussparung (48) aufweisen.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lower piston part (50) and upper piston part (52) have a circumferential recess (48) on the inside facing the ball head (26, 27) in the region of the joint (45). Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Kolbenunterteil (50) angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme (38, 39) eine der Außenkontur des Kugelkopfs (26, 27) angepasste Kugelform, insbesondere eine Kugelpfannenform, aufweist, oder dass der im Kolbenunterteil (50) angeordnete Teil der Kugelkopfaufnahme (38, 39) eine in Richtung einer Längserstreckung der Stützstange (10, 11) zu einem Kolbenboden (56) hin konisch zulaufende Kontur aufweist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the part of the spherical head receptacle (38, 39) arranged in the lower piston part (50) has a spherical shape adapted to the outer contour of the spherical head (26, 27), in particular a spherical socket shape, or that the part of the ball head receptacle (38, 39) arranged in the lower piston part (50) has a contour that tapers in the direction of a longitudinal extension of the support rod (10, 11) towards a piston crown (56). Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine umlaufende Ausnehmung (62) an einer Außenseite des Kolbens (6, 7), insbesondere an einer Außenseite des Kolbenunterteils (50), vorgesehen ist, in welcher ein Dichtelement (60), insbesondere ein Elastomerdichtring, angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one circumferential recess (62) is provided on an outside of the piston (6, 7), in particular on an outside of the lower piston part (50), in which a sealing element ( 60), in particular an elastomer sealing ring. Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen (72, 73) an einer Außenseite des Kolbens (6, 7) vorgesehen sind, in welchen ein Dichtelement (70, 71), insbesondere ein Metallring (70, 71), angeordnet ist, wobei insbesondere wenigstens eine umlaufende Ausnehmung (72) an einer Außenseite des Kolbenunterteils (50) und wenigstens eine umlaufende Ausnehmung (73) an einer Außenseite des Kolbenoberteils (52) vorgesehen ist, in welcher ein Dichtelement (70, 71), insbesondere ein Metallring (70, 71), angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two circumferential recesses (72, 73) are provided on an outside of the piston (6, 7), in which a sealing element (70, 71), in particular a metal ring ( 70, 71), in particular at least one circumferential recess (72) on an outside of the piston lower part (50) and at least one circumferential recess (73) on an outside of the piston upper part (52), in which a sealing element (70 , 71), in particular a metal ring (70, 71). Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine umlaufende Ausnehmung (82) an einer Außenseite des Kolbens (6), insbesondere an einer Außenseite des Kolbenunterteils (50), vorgesehen ist, in welcher wenigstens zwei Dichtelemente (60, 80), insbesondere ein Elastomerdichtring (60) und ein Kunststoffring (80), angeordnet sind, wobei insbesondere der Kunststoffring (80) auf der einem Kolbenboden (56) zugewandten Seite des Kolbens (6, 7) angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one circumferential recess (82) on one The outside of the piston (6), in particular on an outside of the piston lower part (50), is provided, in which at least two sealing elements (60, 80), in particular an elastomer sealing ring (60) and a plastic ring (80), are arranged, in particular the Plastic ring (80) is arranged on the side of the piston (6, 7) facing a piston crown (56). Pleuel (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier umlaufende Ausnehmungen (72, 73, 62, 92) an einer Außenseite des Kolbens (6, 7) vorgesehen sind, in welchen ein Dichtelement (70, 71, 60, 90), insbesondere ein Metallring (70, 71) und/oder ein Elastomerdichtring (60) und/oder ein Kunststoffring (90), angeordnet ist, wobei insbesondere wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen (72, 73) an einer Außenseite des Kolbenunterteils (50) vorgesehen sind, in welchen ein Dichtelement (70, 71), insbesondere ein Metallring (70, 71), angeordnet ist, und wobei insbesondere wenigstens zwei umlaufende Ausnehmungen (62, 92) an einer Außenseite des Kolbenoberteils (52) vorgesehen sind, in welchen ein Dichtelement (60, 90), insbesondere ein Elastomerdichtring (60) und ein Kunststoffring (90), angeordnet ist.Connecting rod (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least four circumferential recesses (72, 73, 62, 92) are provided on an outside of the piston (6, 7), in which a sealing element (70, 71, 60 , 90), in particular a metal ring (70, 71) and / or an elastomer sealing ring (60) and / or a plastic ring (90), with in particular at least two circumferential recesses (72, 73) on an outside of the piston lower part (50 ) are provided, in which a sealing element (70, 71), in particular a metal ring (70, 71), is arranged, and in particular at least two circumferential recesses (62, 92) are provided on an outside of the piston upper part (52), in which a sealing element (60, 90), in particular an elastomer sealing ring (60) and a plastic ring (90), is arranged. Pleuel (1) nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (70, 71) quer zur Umfangsrichtung des Metallrings (70, 71) geschlitzt ist.Connecting rod (1) Claim 12 or 14 , characterized in that the metal ring (70, 71) is slotted transversely to the circumferential direction of the metal ring (70, 71). Brennkraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mit wenigstens einem Pleuel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.Internal combustion engine with an adjustable compression ratio with at least one connecting rod (1) according to at least one of the preceding claims.
DE102019119187.4A 2019-07-16 2019-07-16 Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression Withdrawn DE102019119187A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019119187.4A DE102019119187A1 (en) 2019-07-16 2019-07-16 Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019119187.4A DE102019119187A1 (en) 2019-07-16 2019-07-16 Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019119187A1 true DE102019119187A1 (en) 2020-07-23

Family

ID=71403059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019119187.4A Withdrawn DE102019119187A1 (en) 2019-07-16 2019-07-16 Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019119187A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220402148A1 (en) * 2019-09-02 2022-12-22 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Spherical joint and joint structure for robot having the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055199A1 (en) 2005-11-19 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh Reciprocating internal combustion engine e.g. commercial vehicle diesel engine, has eccentric tappet moved along length of piston rod, where changeable resistor affects adjustment movement of tappet and effects adjustment movement of tappet
DE102015103463A1 (en) 2015-03-10 2016-09-15 Hilite Germany Gmbh Ball bearings, in particular conrod ball bearings, and connecting rods with a ball bearing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005055199A1 (en) 2005-11-19 2007-05-24 Fev Motorentechnik Gmbh Reciprocating internal combustion engine e.g. commercial vehicle diesel engine, has eccentric tappet moved along length of piston rod, where changeable resistor affects adjustment movement of tappet and effects adjustment movement of tappet
DE102015103463A1 (en) 2015-03-10 2016-09-15 Hilite Germany Gmbh Ball bearings, in particular conrod ball bearings, and connecting rods with a ball bearing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220402148A1 (en) * 2019-09-02 2022-12-22 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Spherical joint and joint structure for robot having the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017121443A1 (en) Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression and connecting rod with such a check valve
AT519652B1 (en) Sealing device and hydraulic piston with sealing device
DE102019119187A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression
DE102018117451A1 (en) Check valve for a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression and connecting rod with such a check valve
DE102017106987A1 (en) Check valve for a connecting rod for a variable compression internal combustion engine
DE102018103392A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with an eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length
DE102017113250A1 (en) Piston for a connecting rod and connecting rod
DE102018122117B3 (en) Connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with a variable compression ratio
DE102018118993B4 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression
EP3361069B1 (en) Connecting rod of a combustion engine with variable compression with a check valve
DE102018119419A1 (en) Connecting rods for an internal combustion engine with an eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length
DE102019117463A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression and method for producing a connecting rod
DE102015202535A1 (en) way valve
DE102019119854A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression
DE102019120480A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression
DE102012023367B4 (en) Internal combustion engine with a cylinder head and a spark plug
EP3267012A1 (en) Check valve for a connecting rod for a combustion engine with variable compression
AT524567B1 (en) Length-adjustable connecting rod with compact drain valve
AT524662B1 (en) Length-adjustable connecting rod with screw collar
DE102017100146A1 (en) piston rod
DE102019121423A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with variable compression
DE102019114173A1 (en) Connecting rod of an internal combustion engine with variable compression
DE102018122116B3 (en) Connecting rod for a reciprocating piston internal combustion engine with a variable compression ratio
DE102017121475A1 (en) Connecting rod for an internal combustion engine with an eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length
DE102007016511A1 (en) Connecting rod for internal-combustion engine, has fillet provided between bevel and chamfer, and two adjacent bevels at big end and at cover form two planes are inclined to each other or common cylindrical surface

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee