DE202017007701U1 - Hydraulic valve for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression - Google Patents
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Abstract
Hydraulikventil (1) zum Einstellen eines Hydraulikflüssigkeitsstroms eines Pleuels (100) für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung, mit einem Ventilgehäuse (2), das einen ersten Arbeitsanschluss (3) und einen zweiten Arbeitsanschluss (4) sowie einen Versorgungsanschluss (5) aufweist, der mit einem hydraulischen Druck einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist, wodurch ein in dem Ventilgehäuse (2) angeordneter beweglicher Kolben (6) gegen die Kraft einer vorgespannten Feder (7) verschiebbar ist, wobei im Hydraulikventil wenigstens ein erstes Rückschlagventil (8) vorgesehen ist, welches innerhalb des Ventilgehäuses (2) die einem Arbeitsanschluss (3, 4) zugeführte Hydraulikflüssigkeit dem Versorgungsanschluss (5) und dem anderen Arbeitsanschluss (4, 3) zuleitet.Hydraulic valve (1) for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod (100) for an internal combustion engine with variable compression, with a valve housing (2) which has a first working connection (3) and a second working connection (4) as well as a supply connection (5) which can be acted upon by a hydraulic pressure of a hydraulic fluid, whereby a movable piston (6) arranged in the valve housing (2) can be displaced against the force of a prestressed spring (7), wherein at least one first check valve (8) is provided in the hydraulic valve, which feeds the hydraulic fluid supplied to a working connection (3, 4) to the supply connection (5) and the other working connection (4, 3) within the valve housing (2).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil zum Einstellen eines Hydraulikflüssigkeitsstroms eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge.The invention relates to a hydraulic valve for adjusting a hydraulic fluid flow of a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression with an eccentric adjusting device for adjusting an effective connecting rod length.
Stand der TechnikState of the art
Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine aus. Unter Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Zylinderraum nach der Verdichtung verstanden. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, insbesondere Ottomotoren, die ein festes Verdichtungsverhältnis aufweisen, darf das Verdichtungsverhältnis jedoch nur so hoch gewählt werden, dass bei Volllastbetrieb ein sogenanntes „Klopfen“ der Brennkraftmaschine vermieden wird. Jedoch könnte für den weitaus häufiger auftretenden Teillastbereich der Brennkraftmaschine, also bei geringer Zylinderfüllung, das Verdichtungsverhältnis mit höheren Werten gewählt werden, ohne dass ein „Klopfen“ auftreten würde. Der wichtige Teillastbereich einer Brennkraftmaschine kann verbessert werden, wenn das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist. Zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses sind beispielsweise Systeme mit variabler Pleuelstangenlänge bekannt.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 be the ratio of the entire cylinder space before compression to the remaining cylinder space after compression. In internal combustion engines with spark ignition, in particular gasoline engines, which have a fixed compression ratio, the compression ratio may only be selected so high that so-called "knocking" of the internal combustion engine is avoided when operating at full load. However, for the far more common partial load range of the internal combustion engine, i.e. when the cylinder is low, the compression ratio could be selected with higher values without "knocking" occurring. The important partial load range of an internal combustion engine can be improved if the compression ratio can be variably adjusted. Systems with variable connecting rod lengths, for example, are known for adjusting the compression ratio.
Ein Hydraulikventil für ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge ist beispielsweise aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Hydraulikventil zu schaffen, welches kostengünstig eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung des Hydraulikflüssigkeitsstroms ermöglicht.An object of the invention is to provide an improved hydraulic valve which enables improved control and/or regulation of the hydraulic fluid flow at low cost.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Pleuel mit einem solchen Hydraulikventil zu schaffen.Another task is to create a connecting rod with such a hydraulic valve.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.The above objects are achieved according to one aspect of the invention with the features of the independent claims.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention emerge from the further claims, the description and the drawing.
Es wird ein Hydraulikventil zum Beeinflussen, insbesondere zum Steuern und/oder Regeln, eines Hydraulikflüssigkeitsstroms eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, mit einem Ventilgehäuse, das einen ersten Arbeitsanschluss und einen zweiten Arbeitsanschluss sowie einen Versorgungsanschluss aufweist, der mit einem hydraulischen Druck einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist, wodurch ein in dem Ventilgehäuse angeordneter beweglicher Kolben gegen die Kraft einer vorgespannten Feder verschiebbar ist. Dabei ist im Hydraulikventil wenigstens ein erstes Rückschlagventil vorgesehen, welches innerhalb des Ventilgehäuses die einem Arbeitsanschluss zugeführte Hydraulikflüssigkeit dem Versorgungsanschluss und dem anderen Arbeitsanschluss zuleitet.A hydraulic valve is proposed for influencing, in particular for controlling and/or regulating, a hydraulic fluid flow of a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression, with a valve housing that has a first working connection and a second working connection as well as a supply connection that can be subjected to a hydraulic pressure of a hydraulic fluid, whereby a movable piston arranged in the valve housing can be displaced against the force of a pre-tensioned spring. At least one first check valve is provided in the hydraulic valve, which feeds the hydraulic fluid supplied to a working connection to the supply connection and the other working connection within the valve housing.
Das erfindungsgemäße Hydraulikventil ist zur Verwendung in einem Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mittels einer Exzenter-Verstelleinrichtung vorgesehen. Das Pleuel kann beispielsweise zur Verstellung eines Exzenters zwei mit entsprechenden Kolben zweier hydraulischer Stützkammern verbundene Stützstangen aufweisen. Das Hydraulikventil ermöglicht vorteilhaft ein Verkürzen des Weges der aus der einen Stützkammer eines Pleuels ablaufenden Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl, in die andere Stützkammer des Pleuels. Damit wird vermieden, dass die Hydraulikflüssigkeit bis in die Lagerschale zurückfließt und dann von der anderen Stützkammer wieder nachgefördert werden muss. Weiter wird dadurch vermieden, dass lange Hydraulikflüssigkeitssäulen entstehen und die wirkenden hohen Beschleunigungskräfte sich negativ auswirken können, wodurch im ungünstigsten Fall der Hydraulikdruck so weit abfallen könnte, dass vor einem Rückschlagventil der nachfördernden Stützkammer ein höherer Druck entsteht als hinter dem Rückschlagventil. Die nachfördernde Kammer würde so nur Hydraulikflüssigkeit über Leckage verlieren, aber im Gegenzug keine Hydraulikflüssigkeit zurückerhalten, wodurch der Kolben der entsprechenden Stützkammer absinken würde.The hydraulic valve according to the invention is intended for use in a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression by means of an eccentric adjustment device. The connecting rod can, for example, have two support rods connected to corresponding pistons of two hydraulic support chambers for adjusting an eccentric. The hydraulic valve advantageously enables a shortening of the path of the hydraulic fluid, for example engine oil, flowing from one support chamber of a connecting rod into the other support chamber of the connecting rod. This prevents the hydraulic fluid from flowing back into the bearing shell and then having to be replenished by the other support chamber. It also prevents long hydraulic fluid columns from forming and the high acceleration forces acting on them from having a negative effect, which in the worst case could cause the hydraulic pressure to drop so far that a higher pressure is created in front of a check valve of the replenishing support chamber than behind the check valve. The replenishing chamber would thus only lose hydraulic fluid through leakage, but would not receive any hydraulic fluid back in return, which would cause the piston of the corresponding support chamber to sink.
Mit dem erfindungsgemäßen Hydraulikventil lässt sich außerdem ein Pleuel mit einer variabel einstellbaren Länge realisieren, welche nicht nur in zwei Stufen einstellbar ist. Dadurch kann eine kosteneffektive hydraulische Lösung eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mittels einer Exzenter-Verstelleinrichtung dargestellt werden.The hydraulic valve according to the invention also makes it possible to produce a connecting rod with a variably adjustable length that is not only adjustable in two stages. This makes it possible to provide a cost-effective hydraulic solution for a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression using an eccentric adjustment device.
Das Hydraulikventil kann im Pleuelkörper eines Pleuels angeordnet sein und einen in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben als Steuerkolben mit wenigstens einem Rückschlagventil aufweisen, welches im Gehäuse oder auf dem Kolben angeordnet sein kann. Ein Hydraulikflüssigkeitspfad kann so von dem einen Arbeitsanschluss des Hydraulikventils zu dem anderen Arbeitsanschluss und dem Versorgungsanschluss ausgebildet sein.The hydraulic valve can be arranged in the connecting rod body of a connecting rod and have a piston that can be moved in a housing as a control piston with at least one check valve that is arranged in the housing or on the piston. net. A hydraulic fluid path can thus be formed from one working port of the hydraulic valve to the other working port and the supply port.
Zum Erreichen einer Stellung für hohe Verdichtung (εhigh) kann eine Stirnfläche des Kolbens mit dem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Dem entgegen wirkt die Ventilfeder, an der sich der Kolben abstützt und hält den Kolben in der Endlage, solange die Federkraft größer ist als die resultierende Kraft aus dem Hydraulikdruck, der auf die Stirnfläche wirkt. Hydraulikflüssigkeit kann lediglich von einem Arbeitsanschluss, bzw. der sogenannten Gaskraft (GKS (Gaskraftseite)) - Stützkammer des Pleuels über das Rückschlagventil in die zweite sogenannte Massenkraft (MKS (Massenkraftseite) - Stützkammer fließen. Zusätzlich kann die GKS-Kammer Hydraulikflüssigkeit über das Rückschlagventil aus dem Versorgungsanschluss nachfördern. Der Ablauf aus der MKS-Kammer erfolgt über eine Blende vor dem Rückschlagventil um die Verstellgeschwindigkeit der Exzenter-Verstelleinrichtung des Pleuels zu begrenzen. Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der MKS-Kammer in Richtung GKS-Kammer ablaufen, während keine Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer zurückfließen, bzw. abfließen kann. Die GKS-Kammer füllt sich und die MKS-Kammer entleert sich, so dass die Stellung für hohe Verdichtung erreicht werden kann.To achieve a position for high compression (ε high ), one end face of the piston can be subjected to hydraulic pressure. The valve spring, on which the piston rests, counteracts this and holds the piston in the end position as long as the spring force is greater than the resulting force from the hydraulic pressure acting on the end face. Hydraulic fluid can only flow from one working connection, or the so-called gas force (GKS (gas force side)) - support chamber of the connecting rod via the check valve into the second, so-called mass force (MKS (mass force side)) - support chamber. In addition, the GKS chamber can supply hydraulic fluid from the supply connection via the check valve. The flow from the MKS chamber takes place via an orifice in front of the check valve in order to limit the adjustment speed of the eccentric adjustment device of the connecting rod. This allows hydraulic fluid to flow from the MKS chamber towards the GKS chamber, while no hydraulic fluid can flow back or out of the GKS chamber. The GKS chamber fills and the MKS chamber empties so that the position for high compression can be achieved.
Zum Erreichen einer Stellung für niedrige Verdichtung (εıow) kann eine Kraft auf die Stirnfläche des Kolbens durch den Hydraulikdruck größer als die Gegenkraft der Ventilfeder sein. Der Kolben fährt dann in die andere Endlage. Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer kann zum einen über eine Blende bevorzugt in die MKS-Kammer fließen oder über eine kleinere Blende in Richtung eines Tankabflusses. Die Blende in Richtung Tankabfluss ist vorteilhaft, wenn die GKS-Kammer größer ist als die MKS-Kammer, da diese ein größeres Hydraulikflüssigkeitsvolumen hat und nicht das ganze Hydraulikflüssigkeitsvolumen von der MKS-Kammer verbraucht wird. Zusätzlich kann die MKS-Kammer Hydraulikflüssigkeit über das Rückschlagventil aus dem Versorgungsanschluss nachfördern.To achieve a position for low compression (ε ıow ), a force on the piston face caused by the hydraulic pressure can be greater than the counterforce of the valve spring. The piston then moves to the other end position. Hydraulic fluid from the GKS chamber can either flow preferentially into the MKS chamber via an orifice or via a smaller orifice in the direction of a tank drain. The orifice in the direction of the tank drain is advantageous if the GKS chamber is larger than the MKS chamber, as this has a larger hydraulic fluid volume and not the entire hydraulic fluid volume is used up by the MKS chamber. In addition, the MKS chamber can feed hydraulic fluid from the supply connection via the check valve.
Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer in Richtung MKS-Kammer und Tankabfluss ablaufen, während keine Hydraulikflüssigkeit aus der MKS-Kammer zurückfließen, bzw. abfließen kann. Die MKS-Kammer füllt sich und die GKS-Kammer entleert sich, so dass die Stellung für niedrige Verdichtung erreicht werden kann.This allows hydraulic fluid to flow from the GKS chamber towards the MKS chamber and tank drain, while no hydraulic fluid can flow back or out of the MKS chamber. The MKS chamber fills and the GKS chamber empties so that the low compression position can be reached.
In einer dazwischen liegenden Regelstellung des Hydraulikventils kann der Hydraulikflüssigkeitsdruck derartig geregelt werden, dass die Federkraft gleich der resultierenden Kraft aus dem Hydraulikdruck, der auf die Stirnfläche wirkt, ist. So können mit dem Kolben beide Kammerablaufbohrungen verschlossen oder wenigstens nahezu verschlossen werden, wodurch sich der Exzenterhebel nicht mehr verstellen lässt und in seiner aktuellen Position bleibt.In an intermediate control position of the hydraulic valve, the hydraulic fluid pressure can be regulated in such a way that the spring force is equal to the resulting force from the hydraulic pressure acting on the front face. In this way, both chamber drain holes can be closed or at least almost closed with the piston, which means that the eccentric lever can no longer be adjusted and remains in its current position.
Durch gezielte Regelung des Hydraulikflüssigkeitsdrucks kann der Kolben kontrolliert verschoben und eine Stützkammer entleert, bzw. die komplementäre Stützkammer befüllt werden. So kann eine gezielte Verstellung bewirkt und bei gewünschtem Verstellwinkel der Kolben wieder so zurückgestellt werden, dass beide Stützkammern verschlossen oder wenigstens nahezu verschlossen sind und der Exzenterhebel in seiner Position verharrt. So kann durch Regelung des Hydraulikflüssigkeitsdrucks ein gewünschter Verstellwinkel und damit eine gewünschte Pleuelstangenlänge erreicht werden.By specifically regulating the hydraulic fluid pressure, the piston can be moved in a controlled manner and a support chamber can be emptied or the complementary support chamber can be filled. In this way, a targeted adjustment can be achieved and, when the desired adjustment angle is reached, the piston can be reset so that both support chambers are closed or at least almost closed and the eccentric lever remains in its position. In this way, a desired adjustment angle and thus a desired connecting rod length can be achieved by regulating the hydraulic fluid pressure.
Weisen beide Stützkammern des Pleuels gleiches Volumen auf, so wird kein Ablauf in Richtung Tankabfluss benötigt.If both support chambers of the connecting rod have the same volume, no drain towards the tank drain is required.
Die Blenden vor dem Rückschlagventil können optional sein. Durch konstruktive Maßnahmen oder gezielte Regelungen kann der Kolben den Öffnungsquerschnitt der Ablaufbohrungen im Gehäuse begrenzen und damit eine Drosselstelle erzeugen, die die gleiche Funktion erfüllen kann.The orifices in front of the check valve can be optional. Through design measures or targeted controls, the piston can limit the opening cross-section of the drain holes in the housing and thus create a throttling point that can fulfill the same function.
Alternativ kann beim Pleuel ein zweiter Hydraulikflüssigkeitsversorgungseingang realisiert werden, wodurch unabhängig vom Hydraulikdruck des Motoröls die Kolbenstirnfläche druckbeaufschlagt werden kann. Dadurch reicht es, nur diesen Steuerdruck zu regeln und nicht den gesamten Hydraulikdruck des Versorgungsanschlusses des Motoröls.Alternatively, a second hydraulic fluid supply inlet can be implemented on the connecting rod, whereby the piston face can be pressurized independently of the hydraulic pressure of the engine oil. This means that it is sufficient to regulate only this control pressure and not the entire hydraulic pressure of the engine oil supply connection.
Externe Rückschlagventile könnten entfallen. Die Kanten an dem Kolben können dazu vorteilhaft so angeordnet werden, dass die Ablaufbohrungen in der Mittelstellung des Kolbens leicht geöffnet sind, also eine Unterdeckung besteht, und beide Stützkammern über das Rückschlagventil Hydraulikflüssigkeit nachfördern können.External check valves could be omitted. The edges on the piston can be advantageously arranged in such a way that the drain holes are slightly open in the middle position of the piston, i.e. there is an under-coverage, and both support chambers can supply hydraulic fluid via the check valve.
Der Außendurchmesser des Hydraulikventils kann vorteilhaft vergrößert werden, wodurch externe Rückschlagventile auch im Hydraulikventil integriert werden können, sodass ein einzelnes Hydraulikmodul entsteht. Als Rückschlagventile können beispielsweise Bandfederrückschlagventile, Plattenrückschlagventile, Kugelrückschlagventile eingesetzt werden.The outside diameter of the hydraulic valve can be advantageously increased, which means that external check valves can also be integrated into the hydraulic valve, creating a single hydraulic module. Band spring check valves, plate check valves and ball check valves can be used as check valves.
Das erfindungsgemäße Hydraulikventil kann als Einpressvariante oder mit einer Spielpassung mit Dichtelementen vorgesehen werden.The hydraulic valve according to the invention can be provided as a press-fit variant or with a clearance fit with sealing elements.
Das Hydraulikventil kann alternativ auch als mechanische Variante realisiert werden, bei der die Kolbenpositionierung nicht über Hydraulikflüssigkeitsdruck sondern über eine Schaltkulisse wie im bekannten Schalterdesign erfolgt.The hydraulic valve can alternatively be implemented as a mechanical variant, in which the piston positioning is not carried out via hydraulic fluid pressure but via a switching gate as in the known switch design.
Das Rückschlagventil zum Versorgungsanschluss hin kann alternativ auch durch ein anderes Rückschlagventil im Gehäuse oder ein externes Rückschlagventil im Pleuel vorgesehen werden.The check valve to the supply connection can alternatively be provided by another check valve in the housing or an external check valve in the connecting rod.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kolben wahlweise in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung arretierbar sein. Anstelle eines kontinuierlich verstellbaren Hydraulikventils kann so günstigerweise auch ein zweistufiges Hydraulikventil mit zwei Endpositionen eingesetzt werden. In den Endpositionen als erste und zweite Schaltstellung kann der Kolben arretiert werden, um so eine stabile Stellung des Pleuels für eine gewünschte Verdichtung zu erreichen.According to an advantageous embodiment, the piston can be selectively locked in a first switching position and in a second switching position. Instead of a continuously adjustable hydraulic valve, a two-stage hydraulic valve with two end positions can also be used. The piston can be locked in the end positions as the first and second switching positions in order to achieve a stable position of the connecting rod for a desired compression.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kolben kontinuierlich verstellbar vorgesehen sein. Alternativ kann der Kolben in Form eines Regelventils kontinuierlich verstellbar sein, wodurch auch Zwischenstellungen des Kolbens und damit der Hydraulikflüssigkeitsversorgung der Stützkammern des Pleuels sich einstellen lassen. So kann eine gewünschte Verdichtung auch als Zwischenwert zwischen hoch und niedrig eingestellt werden. Damit lässt sich die Motorregelung einer Verbrennungskraftmaschine günstiger gestalten.According to an advantageous embodiment, the piston can be continuously adjustable. Alternatively, the piston can be continuously adjustable in the form of a control valve, whereby intermediate positions of the piston and thus the hydraulic fluid supply to the support chambers of the connecting rod can also be set. A desired compression can also be set as an intermediate value between high and low. This makes it possible to make the engine control of an internal combustion engine more cost-effective.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Regelstellung vorgesehen sein, in welcher der erste Arbeitsanschluss und der zweite Arbeitsanschluss verschlossen sind. So können mit dem Kolben beide Kammerablaufbohrungen des Pleuels verschlossen oder wenigstens nahezu verschlossen werden, wodurch sich der Exzenterhebel nicht mehr verstellen lässt und in seiner aktuellen Position bleibt.According to an advantageous embodiment, a control position can be provided in which the first working connection and the second working connection are closed. In this way, both chamber drain holes of the connecting rod can be closed or at least almost closed with the piston, whereby the eccentric lever can no longer be adjusted and remains in its current position.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Versorgungsanschluss ein zweites Rückschlagventil aufweisen, welches ein Rücklaufen der Hydraulikflüssigkeit in Richtung Versorgungsanschluss sperrt. Auf diese Weise kann das gesamte Hydraulikflüssigkeitsvolumen einer Stützkammer zur Befüllung der jeweils anderen Stützkammer verwendet werden. Zusätzlich lässt sich über das zweite Rückschlagventil Hydraulikflüssigkeit nachfördern, wenn das Volumen der zweiten Stützkammer größer als das Volumen der ersten Stützkammer ist und so mehr Hydraulikflüssigkeit zur Befüllung der zweiten Stützkammer benötigt wird.According to an advantageous embodiment, the supply connection can have a second check valve which blocks the hydraulic fluid from flowing back towards the supply connection. In this way, the entire hydraulic fluid volume of one support chamber can be used to fill the other support chamber. In addition, hydraulic fluid can be fed via the second check valve if the volume of the second support chamber is larger than the volume of the first support chamber and more hydraulic fluid is therefore required to fill the second support chamber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das zweite Rückschlagventil als Bandrückschlagventil vorgesehen sein. Ein Bandrückschlagventil beispielsweise als dünnes Federstahlband stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar, ein Rückschlagventil zu realisieren. Außerdem lässt sich so eine sehr bauraumgünstige Variante umsetzen, da das Metallband platzsparend an einer Innenwand einer Gehäusebohrung anbringen lässt.According to an advantageous embodiment, the second check valve can be provided as a band check valve. A band check valve, for example as a thin spring steel band, represents a simple and cost-effective way of implementing a check valve. In addition, a very space-saving variant can be implemented in this way, since the metal band can be attached to an inner wall of a housing bore in a space-saving manner.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Bandrückschlagventil als nach radial außen vorgespanntes Ringband ausgebildet sein. Das Ringband beispielsweise aus Federstahl kann so vorgespannt an der Gehäuseinnenwand anliegen, so dass es bei entsprechendem Hydraulikdruck von radial außen nach innen geöffnet werden kann. Der Öffnungsdruck lässt sich dabei über die Materialwahl und die Stärke des Ringbandes geeignet einstellen.According to an advantageous embodiment, the band check valve can be designed as a ring band that is pre-tensioned radially outwards. The ring band, for example made of spring steel, can be pre-tensioned against the inner wall of the housing so that it can be opened radially from the outside to the inside with the appropriate hydraulic pressure. The opening pressure can be adjusted accordingly by choosing the material and the thickness of the ring band.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können Enden des Ringbandes überlappend ausgebildet sein. Wenn die Enden des Ringbandes überlappen, so schieben die Enden sich, wenn das Ringband nach radial innen gedrückt wird, übereinander und können nicht miteinander verhaken. So lässt sich auf einfache Weise ein zuverlässiger Betrieb des Rückschlagventils sicherstellen.According to an advantageous embodiment, the ends of the ring band can be designed to overlap. If the ends of the ring band overlap, the ends slide over one another when the ring band is pressed radially inwards and cannot get caught on one another. This is a simple way of ensuring reliable operation of the check valve.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste Rückschlagventil am Ventilgehäuse oder auf dem Kolben angeordnet sein. Das erste Rückschlagventil kann auf einfache und platzsparende Weise im Inneren des Ventilgehäuses angeordnet werden und so beide Arbeitsanschlüsse abdecken. Auch ist eine sehr günstige Anordnung direkt auf dem Kolben möglich, wodurch der Bauraum günstig ausgenutzt werden kann und außerdem ein zuverlässiger Betrieb des Rückschlagventils sichergestellt werden kann.According to an advantageous embodiment, the first check valve can be arranged on the valve housing or on the piston. The first check valve can be arranged in a simple and space-saving manner inside the valve housing and thus cover both working connections. A very favorable arrangement directly on the piston is also possible, whereby the installation space can be used effectively and reliable operation of the check valve can be ensured.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste Rückschlagventil zwei Plattenelemente und ein die Plattenelemente beaufschlagendes Federelement umfassen, wobei die Plattenelemente jeweils eine dem ersten Arbeitsanschluss und eine dem zweiten Arbeitsanschluss zugeordnete Öffnung des Kolbens überdecken. Auf diese Weise lässt sich ein sehr platzsparendes Rückschlagventil umsetzen, welches in zwei Raumrichtungen öffnen und schließen kann, wodurch vorteilhaft beide Arbeitsanschlüsse versorgt werden können.According to an advantageous embodiment, the first check valve can comprise two plate elements and a spring element acting on the plate elements, wherein the plate elements each cover an opening of the piston associated with the first working connection and an opening associated with the second working connection. In this way, a very space-saving check valve can be implemented which can open and close in two spatial directions, whereby both working connections can advantageously be supplied.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Fluidpfad zwischen dem zweiten Arbeitsanschluss und dem ersten Arbeitsanschluss eine Blende aufweisen. Mittels der Blende lässt sich der Hydraulikflüssigkeitsstrom günstig regeln, da auf diese Weise eine Drosselfunktion realisiert werden kann. Eine solche Blende ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Stützkammer ein größeres Hydraulikvolumen aufweist als die andere Stützkammer.According to an advantageous embodiment, a fluid path between the second working connection and the first working connection can have an orifice. The hydraulic fluid flow can be conveniently regulated by means of the orifice, since a throttling function can be implemented in this way. Such an orifice is particularly advantageous when one support chamber has a larger hydraulic volume than the other support chamber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Fluidpfad zwischen dem zweiten Arbeitsanschluss und einem Tankabfluss eine Blende aufweisen. Mit der Blende lässt sich der Anteil des Hydraulikflüssigkeitsstroms, der zum ersten Arbeitsanschluss fließt und der Anteil, der zum Tankabfluss fließt, geeignet beeinflussen und insbesondere steuern. Bevorzugt kann die Blende zum Tankabfluss eine kleinere Öffnung aufweisen als die Öffnung zum ersten Arbeitsanschluss.According to an advantageous embodiment, a fluid path between the second working connection and a tank drain can have an orifice. The orifice can be used to suitably influence and in particular control the proportion of the hydraulic fluid flow that flows to the first working connection and the proportion that flows to the tank drain. The orifice to the tank drain can preferably have a smaller opening than the opening to the first working connection.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung des Hydraulikventils als Regelventil, Schaltventil oder Proportionalventil vorgeschlagen. Insbesondere eine kontinuierliche Verstellbarkeit des Kolbens lässt eine Verwendung im Regelbereich günstig erscheinen. So kann das erfindungsgemäße Hydraulikventil beispielsweise günstig für verstellbare Pleuel, Getriebeanwendungen oder Schwenkmotoren eingesetzt werden.According to a further aspect of the invention, the use of the hydraulic valve as a control valve, switching valve or proportional valve is proposed. In particular, continuous adjustability of the piston makes use in the control range appear advantageous. The hydraulic valve according to the invention can thus be used advantageously for adjustable connecting rods, gear applications or swivel motors, for example.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung vorgeschlagen, mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge mittels eines Hydraulikventils. Dabei weist die Exzenter-Verstelleinrichtung zwei Zylinder und/oder zwei Stützkammern auf. Es sind sowohl jeweils ein Zulauf zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die Zylinder, bzw. Stützkammern über eine Versorgungsleitung als auch jeweils ein Ablauf zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von den Zylindern, bzw. den Stützkammern vorgesehen. Die zwei Zylinder weisen jeweils einen Kolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange verbunden ist.According to a further aspect of the invention, a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression is proposed, with an eccentric adjustment device for adjusting an effective connecting rod length by means of a hydraulic valve. The eccentric adjustment device has two cylinders and/or two support chambers. Both an inlet for supplying hydraulic fluid to the cylinders or support chambers via a supply line and an outlet for discharging hydraulic fluid from the cylinders or support chambers are provided. The two cylinders each have a piston that is slidably guided in a cylinder bore and is connected to a support rod.
Über die Stützstangen lässt sich ein Exzenter zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge betätigen. Mit dem Hydraulikventil lässt sich das Pleuel mit einer variabel einstellbaren Länge realisieren, welche nicht nur in zwei Stufen einstellbar ist. Dadurch kann eine kosteneffektive hydraulische Lösung eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mittels einer Exzenter-Verstelleinrichtung dargestellt werden.An eccentric can be operated via the support rods to adjust the effective length of the connecting rod. The hydraulic valve allows the connecting rod to be made with a variably adjustable length, which can be adjusted in more than just two stages. This means that a cost-effective hydraulic solution for a connecting rod for an internal combustion engine with variable compression can be presented using an eccentric adjustment device.
Das Hydraulikventil kann im Pleuelkörper des Pleuels angeordnet sein und einen in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben als Steuerkolben mit wenigstens einem Rückschlagventil aufweisen, welches im Gehäuse oder auf dem Kolben angeordnet sein kann. Ein Hydraulikflüssigkeitspfad kann so von dem einen Arbeitsanschluss des Hydraulikventils zu dem anderen Arbeitsanschluss und dem Versorgungsanschluss ausgebildet sein.The hydraulic valve can be arranged in the connecting rod body of the connecting rod and have a piston that can be moved in a housing as a control piston with at least one check valve, which can be arranged in the housing or on the piston. A hydraulic fluid path can thus be formed from one working connection of the hydraulic valve to the other working connection and the supply connection.
Zum Erreichen einer Stellung für hohe Verdichtung (εhigh) kann eine Stirnfläche des Kolbens mit dem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Dem entgegen wirkt die Ventilfeder, an der sich der Kolben abstützt und hält den Kolben in der Endlage, solange die Federkraft größer ist als die resultierende Kraft aus dem Hydraulikdruck, der auf die Stirnfläche wirkt. Hydraulikflüssigkeit kann lediglich von einem Arbeitsanschluss, bzw. der sogenannten Gaskraft (GKS (Gaskraftseite)) - Stützkammer des Pleuels über das Rückschlagventil in die zweite sogenannte Massenkraft (MKS (Massenkraftseite)) - Stützkammer fließen. Zusätzlich kann die GKS-Kammer Hydraulikflüssigkeit über das Rückschlagventil aus dem Versorgungsanschluss nachfördern. Der Ablauf aus der MKS-Kammer erfolgt über eine Blende vor dem Rückschlagventil um die Verstellgeschwindigkeit der Exzenter-Verstelleinrichtung des Pleuels zu begrenzen. Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der MKS-Kammer in Richtung GKS-Kammer ablaufen, während keine Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer zurückfließen, bzw. abfließen kann. Die GKS-Kammer füllt sich und die MKS-Kammer entleert sich, so dass die Stellung für hohe Verdichtung erreicht werden kann.To achieve a position for high compression (ε high ), one end face of the piston can be subjected to hydraulic pressure. The valve spring, on which the piston is supported, counteracts this and holds the piston in the end position as long as the spring force is greater than the resulting force from the hydraulic pressure acting on the end face. Hydraulic fluid can only flow from one working connection, or the so-called gas force (GKS (gas force side)) - support chamber of the connecting rod via the check valve into the second, so-called inertia force (MKS (inertia force side)) - support chamber. In addition, the GKS chamber can supply hydraulic fluid from the supply connection via the check valve. The flow from the MKS chamber takes place via an orifice in front of the check valve in order to limit the adjustment speed of the eccentric adjustment device of the connecting rod. This allows hydraulic fluid to flow from the MKS chamber towards the GKS chamber, while no hydraulic fluid can flow back or flow out of the GKS chamber. The GKS chamber fills and the MKS chamber empties so that the high compression position can be reached.
Zum Erreichen einer Stellung für niedrige Verdichtung (εlow) kann eine Kraft auf die Stirnfläche des Kolbens durch den Hydraulikdruck größer als die Gegenkraft der Ventilfeder sein. Der Kolben fährt dann in die andere Endlage. Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer kann zum einen über eine Blende bevorzugt in die MKS-Kammer fließen oder über eine kleinere Blende in Richtung eines Tankabflusses. Die Blende in Richtung Tankabfluss ist vorteilhaft, wenn die GKS-Kammer größer ist als die MKS-Kammer, da diese ein größeres Hydraulikflüssigkeitsvolumen hat und nicht das ganze Hydraulikflüssigkeitsvolumen von der MKS-Kammer verbraucht wird. Zusätzlich kann die MKS-Kammer Hydraulikflüssigkeit über das Rückschlagventil aus dem Versorgungsanschluss nachfördern.To reach a position for low compression (ε low ), a force on the piston face caused by the hydraulic pressure can be greater than the counterforce of the valve spring. The piston then moves to the other end position. Hydraulic fluid from the GKS chamber can either flow preferentially into the MKS chamber via an orifice or via a smaller orifice in the direction of a tank drain. The orifice in the direction of the tank drain is advantageous if the GKS chamber is larger than the MKS chamber, as this has a larger hydraulic fluid volume and not the entire hydraulic fluid volume is used up by the MKS chamber. In addition, the MKS chamber can feed hydraulic fluid from the supply connection via the check valve.
Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der GKS-Kammer in Richtung MKS-Kammer und Tankabfluss ablaufen, während keine Hydraulikflüssigkeit aus der MKS-Kammer zurückfließen, bzw. abfließen kann. Die MKS-Kammer füllt sich und die GKS-Kammer entleert sich, so dass die Stellung für niedrige Verdichtung erreicht werden kann.This allows hydraulic fluid to flow from the GKS chamber towards the MKS chamber and tank drain, while no hydraulic fluid can flow back or out of the MKS chamber. The MKS chamber fills and the GKS chamber empties so that the low compression position can be reached.
In einer dazwischen liegenden Regelstellung des Hydraulikventils kann der Hydraulikflüssigkeitsdruck derartig geregelt werden, dass die Federkraft gleich der resultierenden Kraft aus dem Hydraulikdruck, der auf die Stirnfläche wirkt, ist. So können mit dem Kolben beide Kammerablaufbohrungen verschlossen oder wenigstens nahezu verschlossen werden, wodurch sich der Exzenterhebel nicht mehr verstellen lässt und in seiner aktuellen Position bleibt. Durch gezielte Regelung des Hydraulikflüssigkeitsdrucks kann der Kolben kontrolliert verschoben und eine Stützkammer entleert, bzw. die komplementäre Stützkammer befüllt werden. So kann eine gezielte Verstellung bewirkt und bei gewünschtem Verstellwinkel der Kolben wieder so zurückgestellt werden, dass beide Stützkammern verschlossen oder nahezu verschlossen sind und der Exzenterhebel in seiner Position verharrt. So kann durch Regelung des Hydraulikflüssigkeitsdrucks ein gewünschter Verstellwinkel und damit eine gewünschte Pleuelstangenlänge erreicht werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann im Hydraulikventil wenigstens ein erstes Rückschlagventil vorgesehen sein, welches innerhalb des Ventilgehäuses eine aus einem Zylinder, bzw. einer Stützkammer ablaufende Hydraulikflüssigkeit der Versorgungsleitung und dem anderen Zylinder, bzw. der anderen Stützkammer zuleitet. Das Hydraulikventil ermöglicht vorteilhaft ein Verkürzen des Weges der aus der einen Stützkammer eines Pleuels ablaufenden Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl, in die andere Stützkammer des Pleuels. Damit wird vermieden, dass die Hydraulikflüssigkeit bis in die Lagerschale zurückfließt und dann von der anderen Stützkammer wieder nachgefördert werden muss.In an intermediate control position of the hydraulic valve, the hydraulic fluid pressure can be regulated in such a way that the spring force is equal to the resulting force from the hydraulic pressure acting on the front surface. In this way, both chamber drain holes can be closed or at least almost closed with the piston, whereby the eccentric lever can no longer be adjusted and remains in its current position. By specifically regulating the hydraulic fluid pressure, the piston can be moved in a controlled manner and a support chamber can be emptied or the entire mental support chamber can be filled. In this way, a targeted adjustment can be effected and, at the desired adjustment angle, the piston can be reset so that both support chambers are closed or almost closed and the eccentric lever remains in its position. In this way, a desired adjustment angle and thus a desired connecting rod length can be achieved by regulating the hydraulic fluid pressure. According to an advantageous embodiment, at least one first check valve can be provided in the hydraulic valve, which feeds hydraulic fluid draining from one cylinder or support chamber to the supply line and to the other cylinder or support chamber within the valve housing. The hydraulic valve advantageously enables the path of the hydraulic fluid, for example engine oil, draining from one support chamber of a connecting rod into the other support chamber of the connecting rod to be shortened. This prevents the hydraulic fluid from flowing back into the bearing shell and then having to be replenished from the other support chamber.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Pleuel mit einem Hydraulikventil vorgeschlagen, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung einen Schwenkmotor umfasst, welcher einen in einem Stator gelagerten Rotor aufweist. Dabei sind zwischen wenigstens einem Rotorflügel des Rotors und wenigstens einem Statorflügel des Stators wenigstens eine erste Stützkammer und wenigstens eine zweite Stützkammer ausgebildet, wobei ein Volumen der ersten Stützkammer und ein Volumen der zweiten Stützkammer durch eine Verstellung von Rotor gegen Stator komplementär zueinander veränderbar sind.According to a further aspect of the invention, a connecting rod with a hydraulic valve is proposed, wherein the eccentric adjustment device comprises a swivel motor which has a rotor mounted in a stator. At least one first support chamber and at least one second support chamber are formed between at least one rotor blade of the rotor and at least one stator blade of the stator, wherein a volume of the first support chamber and a volume of the second support chamber can be changed complementarily to one another by adjusting the rotor relative to the stator.
Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Pleuel kann alternativ als Antrieb für die Exzenter-Verstelleinrichtung ein Schwenkmotor eingesetzt werden. So lässt sich eine Drehung des Schwenkmotors auf mechanisch einfache Weise auf eine Drehung eines Exzenters der Exzenter-Verstelleinrichtung übertragen. Dadurch kann die Längenverstellbarkeit des Pleuels zuverlässig realisiert werden. So lassen sich schnelle Verstellzeiten des Pleuels erreichen, sowie eine sehr platzsparende Bauweise des Pleuels umsetzen.In contrast to the connecting rod described above, a swivel motor can be used as an alternative drive for the eccentric adjustment device. In this way, a rotation of the swivel motor can be transferred in a mechanically simple manner to a rotation of an eccentric of the eccentric adjustment device. This means that the length of the connecting rod can be reliably adjusted. This allows the connecting rod to be adjusted quickly and a very space-saving design of the connecting rod can be implemented.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann im Hydraulikventil wenigstens ein erstes Rückschlagventil vorgesehen sein, welches innerhalb des Ventilgehäuses eine aus einer Stützkammer ablaufende Hydraulikflüssigkeit einer Versorgungsleitung und der anderen Stützkammer zuleitet. Das Hydraulikventil ermöglicht vorteilhaft ein Verkürzen des Weges der aus der einen Stützkammer eines Pleuels ablaufenden Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Motoröl, in die andere Stützkammer des Pleuels. Damit wird vermieden, dass die Hydraulikflüssigkeit bis in die Lagerschale zurückfließt und dann von der anderen Stützkammer wieder nachgefördert werden muss.According to an advantageous embodiment, at least one first check valve can be provided in the hydraulic valve, which directs a hydraulic fluid flowing out of one support chamber to a supply line and the other support chamber within the valve housing. The hydraulic valve advantageously enables a shortening of the path of the hydraulic fluid, for example engine oil, flowing out of one support chamber of a connecting rod into the other support chamber of the connecting rod. This prevents the hydraulic fluid from flowing back into the bearing shell and then having to be replenished from the other support chamber.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further useful combinations.
Es zeigen beispielhaft:
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1 ein Hydraulikventil nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht; -
2 das Hydraulikventil gemäß1 in einem Längsschnitt; -
3 das Hydraulikventil gemäß1 in einer anderen Seitenansicht mit eingezeichneten Schnittebenen A-A, B-B und C-C; -
4 das Hydraulikventil gemäß1 in isometrischer Darstellung; -
5 das Hydraulikventil gemäß1 in einem Querschnitt B-B in3 ; -
6 das Hydraulikventil gemäß1 in einem Querschnitt C-C in3 ; -
7 eine schematische Hydraulikanordnung eines Pleuels nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Regelstellung; -
8 die schematische Hydraulikanordnung eines Pleuels gemäß7 in einer Stellung für hohe Verdichtung; -
9 das Hydraulikventil gemäß1 in einem Längsschnitt A-A in3 in der Stellung für hohe Verdichtung; -
10 die schematische Hydraulikanordnung eines Pleuels gemäß7 in einer Stellung für niedrige Verdichtung; -
11 das Hydraulikventil gemäß1 in einem Längsschnitt A-A in3 in der Stellung für niedrige Verdichtung; -
12 ein Pleuel nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Vorderansicht; und -
13 ein Pleuel nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Schwenkmotor in einem Längsschnitt.
-
1 a hydraulic valve according to an embodiment of the invention in a side view; -
2 the hydraulic valve according to1 in a longitudinal section; -
3 the hydraulic valve according to1 in another side view with section planes AA, BB and CC marked; -
4 the hydraulic valve according to1 in isometric representation; -
5 the hydraulic valve according to1 in a cross section BB in3 ; -
6 the hydraulic valve according to1 in a cross section CC in3 ; -
7 a schematic hydraulic arrangement of a connecting rod according to an embodiment of the invention in a control position; -
8 the schematic hydraulic arrangement of a connecting rod according to7 in a high compression position; -
9 the hydraulic valve according to1 in a longitudinal section AA in3 in the high compression position; -
10 the schematic hydraulic arrangement of a connecting rod according to7 in a low compression position; -
11 the hydraulic valve according to1 in a longitudinal section AA in3 in the low compression position; -
12 a connecting rod according to an embodiment of the invention in a front view; and -
13 a connecting rod according to a further embodiment of the invention with a swivel motor in a longitudinal section.
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 identical reference symbols. The figures merely show examples and are not to be understood as limiting.
Den
Wie insbesondere in
Wie insbesondere in den
Im Hydraulikventil 1 ist erfindungsgemäß wenigstens ein erstes Rückschlagventil 8 vorgesehen ist, welches innerhalb des Ventilgehäuses 2 eine aus einem Zylinder bzw. einer Stützkammer ablaufende Hydraulikflüssigkeit dem Versorgungsanschluss 5 und dem anderen Zylinder bzw. der anderen Stützkammer zuleitet. Dazu kann die dem Arbeitsanschluss 3, 4 zugeführte Hydraulikflüssigkeit dem Versorgungsanschluss 5 und dem jeweils anderen Arbeitsanschluss 4, 3 zugeleitet werden.According to the invention, at least one
Das erste Rückschlagventil 8 kann am Ventilgehäuse 2 oder wie gezeigt auf dem Kolben 6 angeordnet sein. Es umfasst zwei ringförmige, auf dem Kolben 6 geführte Plattenelemente 21, 22 und ein die Plattenelemente 21, 22 beaufschlagendes Federelement 23, wobei die Plattenelemente 22, 23 jeweils eine dem ersten Arbeitsanschluss 3 und eine dem zweiten Arbeitsanschluss 4 zugeordnete Öffnung 24, 25 bzw. Bohrung des Kolbens 6 überdecken.The
Der Kolben 6 ist vorzugsweise kontinuierlich verstellbar vorgesehen, so dass die Kolben bzw. der Exzenter der Exzenter-Verstelleinrichtung in eine gewünschte Position regelbar sind. So kann das Hydraulikventil 1 prinzipiell als Regelventil, Schaltventil oder Proportionalventil verwendet werden.The
Wie beispielsweise
Den
Das nur angedeutet dargestellte Pleuel weist einen Pleuelkörper und eine Exzenter-Verstelleinrichtung, welche nur in der Form von zwei Stützstangen 15, 16 dargestellt ist, mit zwei Zylindern 11, 12, bzw. zwei Stützkammern auf, wobei sowohl jeweils ein Zulauf 19, 20 zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit in die Zylinder 11, 12, bzw. die Stützkammern über eine Versorgungsleitung 27, welche einen Versorgungsdruck P liefert, als auch jeweils ein Ablauf 17, 18 zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von den Zylindern 11, 12, bzw. den Stützkammern vorgesehen sind.The connecting rod, which is only shown in outline, has a connecting rod body and an eccentric adjustment device, which is only shown in the form of two
Die Exzenter-Verstelleinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform zwei Zylinder 11, 12 mit jeweils einem Kolben 13, 14 aufweisen, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange 15, 16 verbunden ist.According to one embodiment, the eccentric adjustment device can have two
Aus den
Den
Eine Stirnfläche 26 des Kolbens 6 ist über eine Versorgungsleitung 27 im Pleuelkörper 10 und den beschriebenen Versorgungsanschluss 5 im Hydraulikventil 1 mit dem Versorgungsdruck P beaufschlagt. Dem entgegen wirkt die Feder 7 und hält den Kolben 6 in der Endlage, solange die Federkraft größer als die resultierende Kraft aus der Versorgungsleitung 27 ist, die auf die Stirnfläche 26 wirkt.An end face 26 of the
Hydraulikflüssigkeit kann von dem Zylinder 11 lediglich über das erste Rückschlagventil 8 in den Zylinder 12 fließen, wie durch die Pfeile in
Der Ablauf aus dem Zylinder 11 erfolgt über eine Blende 37 vor dem Rückschlagventil 8, um die Verstellgeschwindigkeit zu begrenzen.The discharge from the
Hydraulikflüssigkeit kann in dieser Stellung aus dem Zylinder 11 ablaufen, während aus dem Zylinder 12 keine Hydraulikflüssigkeit abfließen kann, so dass sich der Zylinder 11 entleert und der Zylinder 12 füllt und sich die Endlagenposition ε-high einstellt.In this position, hydraulic fluid can drain from the
Den
Die Kraft auf die Stirnfläche 26 durch den Versorgungsdruck P ist dabei größer als Gegenkraft der Feder 7, so dass der Kolben 6 in seine linksseitige Endlage fährt.The force on the
Wie den in
Hydraulikflüssigkeit kann aus dem Zylinder 12 in Richtung Zylinder 11 und Richtung Tankabfluss T ablaufen, während keine Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder 11 ablaufen kann, so dass sich der Zylinder 11 füllt und sich die Endlagenposition ε-low einstellt.Hydraulic fluid can flow out of the
Der Kolben 6 könnte auch wahlweise in der ersten Schaltstellung S1 und in der zweiten Schaltstellung S2 arretierbar sein.The
Im Weiteren sind alternative Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, welche in der Zeichnung nicht explizit dargestellt sind.In the following, alternative embodiments of the invention are described which are not explicitly shown in the drawing.
Wenn beide Zylinder 11, 12, bzw. Stützkammern ein gleiches Volumen aufweisen, wird kein Ablauf in Richtung Tank T benötigt.If both
Die Blenden 28 vor dem Rückschlagventil 8 sind optional. Durch konstruktive Maßnahmen oder gezielte Regelungen können die Plattenelemente 21, 22 den Öffnungsquerschnitt der Ablaufbohrungen 3, 4 im Ventilgehäuse 2 begrenzen und damit eine Drosselstelle erzeugen, die die gleiche Funktion erfüllen würde. Durch eine zweite Versorgungsleitung mit einem vom Motoröldruck unabhängigen Hydraulikdruck, könnte die Kolbenstirnfläche 26 unabhängig vom Motoröldruck geregelt werden.The
Die in den
Alternativ können die externen Rückschlagventile 30, 31 auch im Hydraulikventil 1 integriert werden, sodass man ein einzelnes Hydraulikmodul erhält.Alternatively, the
Anstatt eines kontinuierlich verstellbaren Hydraulikventils 1 kann auch ein zweistufiges Ventil mit zwei Endpositionen vorgesehen sein.Instead of a continuously adjustable
Das dargestellte Hydraulikventil 1 ist als Einpressvariante vorgesehen. Auch eine Spielpassung mit Dichtelementen kann vorgesehen sein.The
Das Hydraulikventil 1 kann auch als mechanische Variante ausgebildet sein, bei welchem die Kolbenpositionierung nicht über Hydraulikflüssigkeitsdruck erfolgt, sondern über eine Schaltkulisse.The
Das Bandrückschlagventil 9 kann auch durch ein anderes Rückschlagventil im Ventilgehäuse 2 oder ein externes Rückschlagventil im Pleuel ersetzt werden.The
Die Exzenter-Verstelleinrichtung 102 weist zwei Zylinder 11, 12, bzw. Stützkammern auf. Es sind sowohl jeweils ein Zulauf 19, 20 (nicht zu erkennen, siehe
Im Hydraulikventil 1 ist, wie in den
Im Pleuelkörper 10 sind die beiden externen Rückschlagventile 30, 31 in Querbohrungen angeordnet.The two
Der Exzenter 104 weist eine Aufnahme 130 für einen Kolbenbolzen auf. Der Exzenter 104 wird in dieser Alternative jedoch über einen im Pleuelauge 118 angeordneten Schwenkmotor 126 angetrieben, welcher einen in einem Stator 128 gelagerten Rotor 127 aufweist, wobei zwischen wenigstens einem Rotorflügel 131 des Rotors 127 und wenigstens einem Statorflügel 132 des Stators 128 wenigstens eine erste Stützkammer 152 und wenigstens eine zweite Stützkammer 154 ausgebildet sind, wobei ein Volumen der ersten Stützkammer 152 und ein Volumen der zweiten Stützkammer 154 durch eine Verstellung von Rotor 127 gegen Stator 128 komplementär zueinander veränderbar sind.The eccentric 104 has a
Der Pleuelkörper 10 weist zu beiden Seiten des Hublagerauges 115 Aufnahmen 122 für Pleuelschrauben auf, worüber das Hublagerauge 115 geschlossen werden kann. Im Hydraulikventil 1 ist dabei wenigstens ein erstes Rückschlagventil 8 vorgesehen, welches innerhalb des Ventilgehäuses 2 eine aus einer Stützkammer 152, 154 ablaufende Hydraulikflüssigkeit der Versorgungsleitung 27 und der anderen Stützkammer 154, 152 zuleitet.The connecting
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Publication number | Publication date |
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DE102017107719A1 (en) | 2018-02-22 |
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Legal Events
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R207 | Utility model specification |