AT517217A4

AT517217A4 - LENGTH-ADJUSTABLE CONNECTING ROD

Info

Publication number: AT517217A4
Application number: ATA50511/2015A
Authority: AT
Inventors: Helmut Dipl Ing Melde-Tuczai; Stefan Lichtenegger; Gerhard Heimel; Bernhard Dipl Ing Hödl
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2016-12-15
Also published as: AT15006U3; AT517217B1; AT15006U2

Abstract

Eine längenverstellbare Pleuelstange (1) weist einen ersten Stangenteil (4) und einen zweiten Stangenteil (5), welche teleskopartig verschiebbar sind auf. Einer der beiden Stangenteile (5) bildet einen Führungszylinder (8) und der andere Stangenteil (4) ein im Führungszylinder (8) längsverschiebbares Kolbenelement (6) aus, welches an einen ersten und einen zweiten Hochdruckraum (9, 10) grenzt, wobei in den ersten Hochdruckraum (9) ein erster Ölkanal (11) und in den zweiten Hochdruckraum (10) ein zweiter Ölkanal (12) einmündet, und die Ölkanäle (11, 12) durch eine Steuereinrichtung (16) gesteuert werden, die ein erstes und ein zweites Ventil (17, 22) mit jeweils einem in einem Ventilraum (18; 23) angeordneten Ventilkörper (20; 25) aufweist, welcher durch eine Rückstellkraft gegen einen Ventilsitz (21; 26) gepresst wird. Der erste Ventilraum (18) des ersten Ventils (17) ist mit dem ersten Ölkanal (11) und der zweite Ventilraum (23) des zweiten Ventils (22) mit dem zweiten Ölkanal (12) strömungsverbunden. Die Ventilkörper (20; 25) sind über eine Verbindungseinrichtung (27) miteinander wirkverbunden, wobei in einer ersten Stellung der erste Ventilkörper (20) und in einer zweiten Stellung der zweite Ventilkörper (25) durch die Verbindungseinrichtung (27) jeweils von dem ersten bzw. zweiten Ventilsitz (21; 26) abhebbar und der entsprechende erste bzw. zweite Ventilraum (18; 23) mit dem Ölversorgungskanal (13) strömungsverbindbar ist, und jeweils in der anderen Stellung am ersten bzw. zweiten Ventilsitz (21; 26) aufliegt und die Strömungsverbindung zum Ölversorgungskanal (13) sperrt.A length-adjustable connecting rod (1) has a first rod part (4) and a second rod part (5) which are telescopically displaceable on. One of the two rod parts (5) forms a guide cylinder (8) and the other rod part (4) in the guide cylinder (8) longitudinally displaceable piston member (6) which is adjacent to a first and a second high-pressure chamber (9, 10), wherein the first high-pressure chamber (9) a first oil passage (11) and in the second high-pressure chamber (10) opens a second oil passage (12), and the oil passages (11, 12) by a control device (16) are controlled, a first and a second valve (17, 22) each having a in a valve chamber (18; 23) arranged valve body (20; 25) which is pressed by a restoring force against a valve seat (21; 26). The first valve space (18) of the first valve (17) is in fluid communication with the first oil passage (11) and the second valve space (23) of the second valve (22) with the second oil passage (12). The valve bodies (20; 25) are operatively connected to one another via a connecting device (27), wherein in a first position the first valve body (20) and in a second position the second valve body (25) are separated from the first or the first valve body by the connecting device (27) the second valve seat (21; 26) can be lifted off and the corresponding first or second valve chamber (18; 23) can be fluidly connected to the oil supply channel (13) and rests in the other position on the first and second valve seat (21; the flow connection to the oil supply channel (13) locks.

Description

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, mit zumindest einem ersten Stangenteil und einem zweiten Stangenteil, welche beiden Stangenteile teleskopartig zu- und/oder ineinander verschiebbar sind, wobei einer der beiden Stangenteile einen Führungszylinder und der andere Stangenteil ein im Führungszylinder längsverschiebbares Kolbenelement ausbilden, wobei zwischen einer ersten Stirnseite des Kolbenelementes und dem Führungszylinder ein erster Hochdruckraum und zwischen einer zweiten Stirnseite des Kolbenelementes und dem Führungszylinder ein zweiter Hochdruckraum aufgespannt ist, wobei in den ersten Hochdruckraum ein erster Ölkanal und in den zweiten Hochdruckraum ein zweiter Ölkanal einmündet, und die Ölkanäle durch eine Steuereinrichtung mit zumindest einem Ölversorgungskanal strömungsverbindbar sind.The invention relates to a length-adjustable connecting rod for a reciprocating engine, with at least a first rod part and a second rod part, which two rod parts telescopically zoom in and / or into each other, wherein one of the two rod parts form a guide cylinder and the other rod part a longitudinally displaceable in the guide cylinder piston member wherein between a first end face of the piston member and the guide cylinder, a first high-pressure chamber and between a second end face of the piston member and the guide cylinder, a second high-pressure chamber is clamped, wherein in the first high-pressure chamber, a first oil passage and the second high-pressure chamber opens a second oil passage, and the Oil passages are fluidly connected by a control device with at least one oil supply channel.

Die AT 511.803 Bl beschreibt eine längenverschiebbare Pleuelstange für eine Brennkraftmaschine mit zwei teleskopartig ineinander verschiebbare Stangenteile, wobei zwischen dem ersten und den zweiten Stangenteil ein Hochdruckraum aufgespannt ist, in den ein Ölkanal einmündet, dessen Durchfluss übereine als Steuerschieber ausgebildete Steuereinrichtung gesteuert wird.The AT 511.803 Bl describes a length-displaceable connecting rod for an internal combustion engine with two telescopically movable rod parts, between the first and the second rod part a high-pressure chamber is spanned, in which an oil passage opens, the flow is controlled by a control valve designed as a control device.

Weiters ist aus der AT 514.071 Bl eine teleskopartig verstellbare Pleuelstange bekannt, wobei ein Stangenteil einen Führungszylinder und ein anderer Stangenteil der Pleuelstange ein im Führungszylinder längsverschiebbares Kolbenelement ausbilden, wobei zwischen dem Kolbenelement und dem Führungszylinder auf einer Seite des Kolbens ein erster Hochdruckraum und auf der anderen Seite des Kolbens eine zweiter Hochdruckraum aufgespannt werden, in welche Ölkanäle einmünden, deren Durchflüsse mittels eines Steuerschiebers gesteuert werden.Furthermore, from AT 514 071 Bl a telescopically adjustable connecting rod is known, wherein a rod part form a guide cylinder and another rod part of the connecting rod in the guide cylinder longitudinally displaceable piston member, wherein between the piston member and the guide cylinder on one side of the piston, a first high-pressure chamber and on the other Side of the piston, a second high-pressure chamber are spanned, which open into which oil passages whose flows are controlled by a spool.

Steuerschieber werden üblicherweise mittels Dichtringen (O-Ringe) gegenüber dem umgebenden Zylinder abgedichtet, wobei aber bei einer axialen Auslenkung des Steuerschiebers radiale Öffnungen des Führungszylinders der zu steuernden Ölkanäle von den Dichtringen überfahren werden und zu einem erhöhten Verschleiß und geringer Standzeit derselben führen.Control spools are usually sealed by means of sealing rings (O-rings) relative to the surrounding cylinder, but with an axial deflection of the spool radial openings of the guide cylinder to be controlled oil passages are run over by the sealing rings and lead to increased wear and short life thereof.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und die Standzeit bei einer längenverstellbaren Pleuelstange zu erhöhen.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned and to increase the service life with a length-adjustable connecting rod.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Steuereinrichtung ein erstes Ventil und eine zweites Ventil mit jeweils einem in einem Ventilraum angeordneten Ventilkörper aufweist, welcher durch eine Rückstellkraft gegen einen Ventilsitz gepresst wird, wobei ein erster Ventilraum des ersten Ventilraumes mit dem ersten Ölkanal und ein zweiter Ventilraum des zweiten Ventilraumes mit dem zweiten Ölkanal strömungsverbunden ist, und die Ventilkörper über eine zumindest zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschiebbare, zumindest ein Verbindungselement aufweisende Verbindungseinrichtung miteinander wirkverbunden sind, und wobei in der ersten Stellung der erste Ventilkörper und in der zweiten Stellung der zweite Ventilkörper durch die Verbindungseinrichtung entgegen der Rückstellkraft von einem zugeordneten ersten bzw. zweiten Ventilsitz abhebbar und der entsprechende erste bzw. zweite Ventilraum mit dem Ölversorgungskanal strömungsverbindbar ist, und jeweils in der anderen Stellung am ersten bzw. zweiten Ventilsitz aufliegt und die Strömungsverbindung zum Ölversorgungskanal sperrt.According to the invention this is achieved in that the control device comprises a first valve and a second valve, each having a valve body arranged in a valve body, which is pressed by a restoring force against a valve seat, wherein a first valve chamber of the first valve chamber with the first oil passage and a second Valve chamber of the second valve chamber is fluidly connected to the second oil passage, and the valve body via a displaceable at least between a first position and a second position, at least one connecting element having connecting means are operatively connected to each other, and wherein in the first position of the first valve body and in the second position the second valve body by the connecting device against the restoring force of an associated first and second valve seat can be lifted and the corresponding first and second valve chamber with the oil supply passage is flow connected, and each rests in the other position on the first and second valve seat and blocks the flow connection to the oil supply channel.

Die Steuereinrichtung weist somit an Stelle eines Steuerschiebers einfache Hubventile auf, deren federbelastete, beispielsweise kugelförmige Ventilkörper jeweils an einen Ventilsitz gedrückt werden. Durch Anheben des Ventilkörpers vom Ventilsitz wird der Durchfluss des entsprechenden Ölkanals geöffnet.The control device thus has instead of a spool on simple lift valves whose spring-loaded, for example, spherical valve body are each pressed against a valve seat. Lifting the valve body from the valve seat opens the flow of the corresponding oil channel.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verbindungselement mit einem in einem Steuerzylinder verschiebbaren Steuerkolben fest verbunden ist, der an einen Steuerraum grenzt, in welchen eine - vorzugsweise mit dem Ölversorgungskanal strömungsverbundene - Steuerleitung einmündet. Durch Druckbeaufschlagung des Steuerraums wird der Steuerkolben entgegen einer durch eine Rückstellfeder gebildeten Rückstellkraft ausgelenkt.It is preferably provided that the connecting element is fixedly connected to a control piston which is displaceable in a control cylinder and which adjoins a control space into which a control line-preferably connected to the oil supply duct-opens. By pressurizing the control chamber of the control piston is deflected against a restoring force formed by a return spring.

Das Verbindungselement kann als vorzugsweise normal zur Längsachse der Pleuelstange angeordnete, axial in einer Führung der Pleuelstange verschiebbare Verbindungstange ausgebildet sein. Das Verbindungselement hat die Aufgabe, das erste Ventil oder das zweite Ventil alternativ zu öffnen.The connecting element can be designed as a preferably perpendicular to the longitudinal axis of the connecting rod, axially displaceable in a guide of the connecting rod connecting rod. The connecting element has the task of opening the first valve or the second valve alternatively.

Die Ventilkörper und die Verbindungseinrichtung sind an sich getrennte Bauteil, wobei die Verbindungseinrichtung in der ersten Stellung vom zweiten Ventilkörper und in der zweiten Stellung vom ersten Ventilkörper beabstandet ist. Somit ist gewährleistet, dass bei großem Hub immer nur ein Ventil geöffnet und das jeweilige andere Ventil geschlossen ist. Bei kleinerem Hub können im Prinzip auch beide Ventile geöffnet sein.The valve body and the connecting device are separate component, wherein the connecting device in the first position from the second valve body and in the second position is spaced from the first valve body. This ensures that with a large stroke only one valve is opened and the other valve is closed. With a smaller stroke, in principle, both valves can be opened.

In einer einfachen und platzsparenden Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Hubachse des ersten Ventilkörpers achsgleich mit der Längsachse der Verschiebestange ausgebildet ist, wobei das erste Ventil im Bereich eines ersten Endes der Verbindungsstange angeordnet ist. Weiters kann in einer einfach zu fertigenden und platzsparenden Ausführung vorgesehen sein, dass die zweite Hubachse des zweiten Ventilkörpers achsgleich mit der Längsachse der Verbindungsstange ausgebildet ist, wobei das zweite Ventil im Bereich eines zweiten Endes der Verbindungstange angeordnet ist, und wobei vorzugsweise die Ventilsitze des ersten und des zweiten Ventils einander abgewandt sind. Die Hubachsen der Ventilkörper und die Längsachse der Verbindungsstange sind somit normal zur Längsachse der Pleuelstange angeordnet. Für Brennkraftmaschinen mit hohen Drehzahlen, beispielweise über 4000 U/min, ist es vorteilhaft, wenn die erste Hubachse des ersten Ventilkörpers unter einem ersten Winkel von etwa 90° +/- 60° zur Längsachse der Verbindungsstange geneigt angeordnet ist. Dadurch kann ein Abheben des ersten Ventilkörpers vom ersten Ventilsitz bei hohen Drehzahlen in Folge der Massenkräfte vermieden werden. Dabei kann zwischen dem ersten Ventilkörper und der Verbindungsstange zumindest ein vorzugsweise stangenförmiges erstes Übertragungselement axial verschiebbar angeordnet sein, wobei vorzugsweise die erste Verschiebeachse des Übertragungselementes achsgleich zur ersten Hubachse des ersten Ventilkörpers angeordnet sein.In a simple and space-saving embodiment variant of the invention it is provided that the first stroke axis of the first valve body is formed coaxially with the longitudinal axis of the displacement rod, wherein the first valve is arranged in the region of a first end of the connecting rod. Furthermore, it can be provided in an easy to manufacture and space-saving design that the second lifting axis of the second valve body is formed coaxially with the longitudinal axis of the connecting rod, wherein the second valve is disposed in the region of a second end of the connecting rod, and preferably wherein the valve seats of the first and the second valve facing away from each other. The lifting axes of the valve body and the longitudinal axis of the connecting rod are thus arranged normal to the longitudinal axis of the connecting rod. For internal combustion engines with high speeds, for example, over 4000 U / min, it is advantageous if the first stroke axis of the first valve body is inclined at a first angle of about 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis of the connecting rod. Thereby, a lifting of the first valve body from the first valve seat at high speeds due to the inertial forces can be avoided. In this case, at least one preferably rod-shaped first transmission element can be arranged to be axially displaceable between the first valve body and the connecting rod, preferably the first displacement axis of the transmission element being arranged coaxially to the first stroke axis of the first valve body.

Brennkraftmaschinen mit noch höherer Drehzahl - beispielsweise bis 8800 U/min -können betrieben werden, wenn auch die zweite Hubachse des zweiten Ventilkörpers unter einem zweiten Winkel von etwa 90° +/- 60° zur Längsachse der Verbindungsstange geneigt angeordnet ist. Dies verhindert - wie schon bei ersten Ventilkörper - auch ein Abheben des zweiten Ventilkörpers vom zweiten Ventilsitz bei sehr hohen Drehzahlen in Folge der Massenkräfte. Dabei kann in analoger Weise zwischen dem zweiten Ventilkörper und der Verbindungsstange zumindest ein vorzugsweise stangenförmiges zweites Übertragungselement axial verschiebbar angeordnet sein, wobei vorzugsweise die zweite Verschiebeachse des zweiten Übertragungselementes achsgleich zur zweiten Hubachse des zweiten Ventilkörpers angeordnet ist.Internal combustion engines with still higher speed - for example up to 8800 rpm - can be operated, even if the second stroke axis of the second valve body is inclined at a second angle of about 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis of the connecting rod. This prevents - as with the first valve body - a lifting of the second valve body from the second valve seat at very high speeds in consequence of the inertial forces. In this case, at least one preferably rod-shaped second transmission element can be arranged to be axially displaceable in an analogous manner between the second valve body and the connecting rod, wherein preferably the second displacement axis of the second transmission element is arranged coaxially to the second stroke axis of the second valve body.

Um auf einfache Weise eine Umlenkung der Betätigungskraft der Verbindungsstange zum ersten Ventil bzw. zweiten Ventil hin zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten Übertragungselement und der Verbindungsstange und/oder zwischen dem zweiten Übertragungselement und der Verbindungsstange zumindest ein vorzugsweise kugelförmiges Umlenkelement angeordnet ist, wobei besonders vorzugsweise das Umlenkelement in einer die Aufnahmebohrungen der Verbindungsstange und des ersten bzw. zweiten Übertragungselementes verbindenden und unter einem Winkel größer 0° zu diesen geneigten Umlenkbohrung angeordnet ist. Die Verbindungsstange wirkt somit indirekt über zumindest ein Umlenkelement und zumindest ein Übertragungselement auf den Ventilkörper des entsprechenden ersten bzw. zweiten Ventils ein. Die Verwendung von Umlenkelementen hat den Vorteil, dass die Verbindungsstange mit sehr geringer Dicke gebaut werden kann, da die Dicke keinen Einfluss auf den Hubweg der Ventilkörper hat.In order to enable in a simple manner a deflection of the actuating force of the connecting rod to the first valve or second valve, it is advantageous if at least one preferably spherical deflecting element is arranged between the first transmission element and the connecting rod and / or between the second transmission element and the connecting rod , wherein particularly preferably the deflecting element is arranged in a receiving bore of the connecting rod and the first and second transmission element and at an angle greater than 0 ° to this inclined deflection bore. The connecting rod thus acts indirectly via at least one deflection element and at least one transmission element on the valve body of the corresponding first or second valve. The use of deflecting elements has the advantage that the connecting rod can be built with a very small thickness, since the thickness has no influence on the stroke of the valve body.

Alternativ zu einem zwischen Verbindungsstange und Übertragungselement angeordneten Umlenkelement kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstange direkt auf das erste bzw. zweite Übertragungselement einwirkt, wobei zumindest ein mit dem jeweiligen anderen Teil einwirkendes Ende der Verbindungsstange und/oder des Übertragungselementes konisch oder sphärisch geformt ist. In diesem Fall hat die Dicke der Verbindungsstange Einfluss auf den maximal möglichen Hubweg des anzusteuernden Ventilkörpers. Die Dicke der Verbindungsstange sollte zumindest den doppelten Hubweg des Ventilkörpers betragen. In diesem Falle kann auf ein separates Umlenkelement verzichtet werden.As an alternative to a deflecting element arranged between the connecting rod and the transmission element, it can be provided that the connecting rod acts directly on the first or second transmission element, wherein at least one end of the connecting rod and / or of the transmission element acting with the respective other part is conically or spherically shaped. In this case, the thickness of the connecting rod has influence on the maximum possible stroke of the valve body to be controlled. The thickness of the connecting rod should be at least twice the stroke of the valve body. In this case, can be dispensed with a separate deflection.

In weitere Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steuerzylinder an seinem äußeren Umfang einen vorzugsweise durch eine umlaufende Ringnut gebildeten Ringraum aufweist, welcher mit dem Steuerraum oder einem Hochdruckraum strömungsverbunden ist. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Verschieben des Steuerkolbens und damit der Verschiebeeinrichtung in bestimmten Betriebsbereichen, etwa durch Druckstöße bei Öffnen eines der beiden Ventile vermieden werden, weil der Steuerkolben durch die Befüllung des Ringraumes geklemmt bzw. blockiert wird.In a further embodiment of the invention it can be provided that the control cylinder has at its outer periphery a preferably formed by a circumferential annular groove annulus, which is fluidly connected to the control chamber or a high-pressure chamber. As a result, an unintentional displacement of the control piston and thus of the displacement device in certain operating areas, for example, by pressure surges when opening one of the two valves can be avoided because the control piston is clamped or blocked by the filling of the annular space.

Bei einer Pleuelstange, deren Steuereinrichtung zumindest einen in Richtung einer Verschiebeachse verschiebbar gelagerten Teil aufweist, wobei die Verschiebeachse in einer Schwingebene der Pleuelstange -vorzugsweise normal zur Längsachse der Pleuelstange - angeordnet ist, kann im Rahmen der Erfindung weiters vorgesehen sein, dass zumindest ein hin- und hergehender Teil der Steuereinrichtung zumindest einen Auftriebskörper aufweist oder zumindest teilweise als Auftriebskörper ausgebildet ist.In a connecting rod, whose control device has at least one displaceably mounted in the direction of a displacement axis part, wherein the displacement axis in a rocking plane of the connecting rod - preferably normal to the longitudinal axis of the connecting rod - is arranged, it can further be provided in the invention that at least one hin- and hergehender part of the control device has at least one buoyant body or at least partially formed as a buoyant body.

Der im Betätigungsmedium schwimmende Auftriebskörper weist eine geringere Dichte auf, als das betätigende Öl, beispielsweise Motoröl. Er kann als Hohlkörper oder als geschlossenporiger Schaumkörper, beispielsweise aus Polystyrol, ausgebildet sein.The buoyant body floating in the actuating medium has a lower density than the actuating oil, for example engine oil. It can be designed as a hollow body or as a closed-cell foam body, for example made of polystyrene.

Durch den fest mit dem hin- und hergehenden Teil verbundenen oder integral mit diesem ausgebildeten Auftriebskörper wird die beschleunigte Masse reduziert, wobei das archimedische Prinzip, dass der statische Auftrieb eines Körpers in einem Medium genauso groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums, zur Anwendung kommt.By firmly connected to the reciprocating part or formed integrally with this buoyancy body, the accelerated mass is reduced, the Archimedian principle that the static buoyancy of a body in a medium is the same as the weight of the body displaced medium to Application comes.

Vorzugsweise ist zumindest ein hin- und hergehenden Teil der Steuereinrichtung durch einen in einem Zylinder verschiebbar gelagerten Steuerkolben gebildet, dessen erste Stirnseite an einen mit Öl beaufschlagbaren Steuerraum und dessen zweite Stirnseite an einen eine Rückstellfeder aufweisenden Federraum grenzen. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass zumindest ein Auftriebskörper im Bereich der ersten Stirnseite und/oder im Bereich der zweiten Stirnseite des Steuerkolbens angeordnet ist.Preferably, at least one reciprocating part of the control device is formed by a control piston displaceably mounted in a cylinder, whose first end face adjoin a control chamber which can be acted upon with oil and whose second end side adjoin a spring space having a return spring. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that at least one buoyant body is arranged in the region of the first end face and / or in the region of the second end face of the control piston.

Eine wesentliche Reduktion der beschleunigten Masse kann insbesondere dann erreicht werden, wenn sowohl im Bereich der ersten Stirnseite, als auch im Bereich der an den Federraum grenzenden zweiten Stirnseite je ein Auftriebskörper angeordnet ist. Dazu ist es notwendig, dass der Federraum mit dem Öl geflutet wird. Dies lässt sich mit besonders geringem Aufwand erreichen, wenn der Steuerkolben zwischen dem Steuerraum und dem Federraum eine definierte Leckage aufweist, wobei vorzugsweise der Federraum mit einem Speicherraum strömungsverbunden ist, welcher beispielsweise im selben Stangenteil der Pleuelstange wie die Steuereinrichtung angeordnet sein kann.A substantial reduction in the accelerated mass can be achieved, in particular, when a buoyant body is arranged both in the region of the first end face and in the region of the second end face adjoining the spring chamber. For this purpose, it is necessary that the spring chamber is flooded with the oil. This can be achieved with very little effort if the control piston between the control chamber and the spring chamber has a defined leakage, wherein preferably the spring chamber is fluidly connected to a storage space, which may be arranged for example in the same rod part of the connecting rod as the control device.

Wenn der Speicherraum übereine Drossel mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, lässt sich ein unbehinderter Ölrücklauf in den Kurbelgehäuseraum erreichen.If the storage space is connected via a throttle with the crankcase, an unobstructed oil return into the crankcase chamber can be achieved.

Somit ist der Federraum des Steuerkolbens ist somit stets mit dem Öl gefüllt, da durch die hin- und her Bewegungen des Steuerkolbens immer genügend Öl aus dem Speicherraum und/oder durch die Leckagen nachgesaugt werden kann. Die Drossel ermöglicht dabei eine Dämpfung der Bewegung des Steuerkolbens, wodurch dieser weniger empfindlich auf eventuell rücklaufende Druckwellen ist.Thus, the spring chamber of the control piston is thus always filled with the oil, as always sufficient oil from the storage space and / or can be sucked through the leaks by the reciprocating movements of the control piston. The throttle allows damping of the movement of the control piston, whereby it is less sensitive to any returning pressure waves.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung zumindest einen Auftriebskörper aufweist oder zumindest teilweise als Auftriebskörper ausgebildet ist. Dabei kann die Verbindungsstange beispielsweise hohl ausgeführt sein und somit selbst einen Auftriebskörper ausbilden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Ventilkörper zumindest einen Auftriebskörper aufweist oder zumindest teilweise als Auftriebskörper ausgebildet ist.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the connecting device has at least one buoyant body or is at least partially designed as a buoyant body. In this case, the connecting rod may for example be hollow and thus form a buoyant body itself. Alternatively or additionally, it can be provided that at least one valve body has at least one buoyancy body or is at least partially designed as a buoyancy body.

All die genannten Maßnahmen tragen dazu bei, dass die Dichte des Gesamtsystems und die Massen, auf welche Querbeschleunigungen zu Folge der Kurbelwellenumdrehung wirken, wesentlich reduziert werden. Auf diese Weise lassen sich Motordrehzahlen weit über 7000 U/min realisieren, ohne dass die Funktion der Längenverstellbarkeit der Pleuelstange eingeschränkt wird.All of the measures mentioned contribute to the fact that the density of the entire system and the masses to which lateral accelerations act as a result of the crankshaft revolution are substantially reduced. In this way, engine speeds can be realized well above 7000 U / min, without the function of the length adjustability of the connecting rod is limited.

Bei Kaltstart besteht der Wunsch nach einer hohen Verdichtung. Allerdings herrscht im kalten Zustand des Motors ein hoher Öldruck im Schmierölkreislauf, wodurch die Pleuelstange verkürzt werden würde, was dem Wunsch nach einer hohen Verdichtung entgegensteht. Um dieses Problem zu vermeiden kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung und/oder der Steuerkolben zumindest ein Thermoelement aufweist. Besonders vorteilhaft ist es dabei wenn das Verbindungselement der Verbindungseinrichtung als eine vorzugsweise normal zur Längsachse der Pleuelstange angeordnete, axial verschiebbare Verbindungstange ausgebildet ist, welche - vorzugsweise im Bereich des Steuerkolbens - axial geteilt ist, wobei das Thermoelement zwischen einem ersten Verbindungsstangenteil und einem zweiten Verbindungsstangenteil, besonders vorzugsweise zwischen dem ersten Verbindungsstangenteil und dem Steuerkolben angeordnet ist.When cold starting, there is a desire for a high compression. However, when the engine is cold, there is a high oil pressure in the lubricating oil circuit, which would shorten the connecting rod, which hinders the desire for high compression. In order to avoid this problem it can be provided within the scope of the invention that the connecting device and / or the control piston has at least one thermocouple. It is particularly advantageous if the connecting element of the connecting device is designed as a preferably normal to the longitudinal axis of the connecting rod, axially displaceable connecting rod which - is preferably divided axially in the region of the control piston - the thermocouple between a first connecting rod part and a second connecting rod part, is particularly preferably arranged between the first connecting rod part and the control piston.

Das Thermoelement hat im kalten Zustand eine kürzere Einbaulänge als im warmen Zustand. Derartige Thermoelemente mit einem temperatursensiblen Dehnstoffelement mit beispielsweise Öl, Wachs, Hartparaffin oder Metall als Dehnstoff werden beispielsweise auch bei Thermostatventilen von Brennkraftmaschinen eingesetzt.The thermocouple has a shorter installation length when cold than when hot. Such thermocouples with a temperature-sensitive expansion element with, for example, oil, wax, hard paraffin or metal as the expansion material are used for example in thermostatic valves of internal combustion engines.

Im kalten Zustand kompensiert das Thermoelement den hohen Steuerdruck im kalten Schmierölkreislauf, weshalb eine Verkürzung der Pleuelstange und somit Absenkung der Verdichtung bei Kaltstart vermieden wird. Durch den zusammengezogenen Dehnstoff des Thermoelementes ist die Länge des Verbindungselementes verkürzt, weshalb ein Öffnen des ersten Ventils unterbleibt und der Druck im ersten Hochdruckraum erhalten bleibt. Bei Erreichen der Betriebstemperatur dehnt sich der Dehnstoff im Thermoelement aus, wodurch das Verbindungselement die zur Betätigung des ersten Ventils notwendige normale Länge erreicht. Die gewünschten Verdichtungswerte können nun gemäß der Steuerung durch das Motorkennfeld eingestellt werden. Beispielsweise wird für den Niedriglastbereich hohe Verdichtung und für den Hochlastbereich niedrige Verdichtung eingestellt.In the cold state, the thermocouple compensates for the high control pressure in the cold lubricating oil circuit, which is why a shortening of the connecting rod and thus lowering the compression at cold start is avoided. Due to the contracted expansion of the thermocouple, the length of the connecting element is shortened, which is why an opening of the first valve is omitted and the pressure in the first high-pressure chamber is maintained. Upon reaching the operating temperature of the expansion material expands in the thermocouple, whereby the connecting element reaches the necessary for the actuation of the first valve normal length. The desired compression values can now be set according to the control of the engine map. For example, high compression is set for the low load range and low compression for the high load range.

Die Brennkraftmaschine wird üblicherweise unmittelbar vor dem Abstellen in der Teillast und mit hoher Verdichtung betrieben. Wenn der Motor abgestellt wird, hat sich die für den Kaltstart gewünschte hohe Verdichtung eingestellt.The internal combustion engine is usually operated immediately before parking in the partial load and with high compression. When the engine is stopped, the high compression required for the cold start has been set.

Um zu vermeiden, dass nach längerer Ruhezeit das Öl aus dem ersten Hochdruckraum durch das Kolbengewicht ausgepresst wird, kann zwischen dem ersten und dem zweiten Stangenteil ein in Richtung Pleuelstangenverlängerung wirkendes Federelement angeordnet sein, wobei vorzugsweise das Federelement als Tellerfeder ausgebildet ist. Durch das Federelement wird der zweite Stangenteil der Pleuelstange in seiner oberen Position gehalten.To avoid that after prolonged rest period, the oil is pressed out of the first high-pressure chamber by the piston weight, between the first and second rod part acting in the direction of connecting rod extension spring element may be arranged, wherein preferably the spring element is designed as a plate spring. By the spring element, the second rod part of the connecting rod is held in its upper position.

Beim Verstellen der Länge der Pleuelstange kann es eventuell zu Druckwellen im hydraulischen System kommen, welche einerseits zu einem ungewünschten Verstellen der Steuereinrichtung und andererseits zu nachteiligen Einflüsse oder Schäden im restlichen Ölsystem des Fahrzeuges führen können. Um dies zu vermeiden ist in einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass im ersten Ölkanal zumindest eine erste Drosseleinrichtung und/oder im zweiten Ölkanal zumindest eine zweite Drosseleinrichtung angeordnet ist. Durch die Drosseleinrichtungen ist es möglich rücklaufende Druckwellen zu vermeiden oder zumindest auf ein unschädliches Ausmaß abzubremsen. Dabei kann in einem der beiden Ölkanäle oder in beiden Ölkanälen jeweils eine Drosseleinrichtung vorgesehen sein. Um trotz der Drosseleinrichtungen ein rasches Füllen der Hochdruckräume zu ermöglichen, kann in weiterer Ausführung der Erfindung vorgesehen sein dass die erste Drosseleinrichtung und/oder die zweite Drosseleinrichtung durch einen ersten Bypasskanal bzw. einen zweiten Bypasskanal umgehbar ist, wobei vorzugsweise im ersten Bypasskanal und/oder zweiten Bypasskanal ein erstes Bypass Ventil bzw. zweites Bypass Ventil angeordnet ist.When adjusting the length of the connecting rod may possibly lead to pressure waves in the hydraulic system, which can lead on the one hand to an undesired adjustment of the control device and on the other hand to adverse influences or damage in the rest of the oil system of the vehicle. In order to avoid this, it is provided in a particularly preferred embodiment of the invention that at least one first throttle device and / or at least one second throttle device is arranged in the first oil passage. By the throttle devices, it is possible to avoid returning pressure waves or at least slow down to a harmless extent. In this case, in each case a throttle device may be provided in one of the two oil channels or in both oil channels. In order to allow rapid filling of the high-pressure chambers despite the throttling devices, it can be provided in a further embodiment that the first throttle device and / or the second throttle device can be bypassed by a first bypass channel or a second bypass channel, preferably in the first bypass channel and / or second bypass channel, a first bypass valve or second bypass valve is arranged.

Das erste bzw. zweite Bypass Ventil kann als in Richtung des jeweiligen Hochdruckraumes öffnendes Rückschlagventil ausgebildet sein.The first or second bypass valve may be formed as opening in the direction of the respective high-pressure chamber check valve.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the non-limiting figures.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einem Längsschnitt,1 is a connecting rod according to the invention in a longitudinal section,

Fig. 2a eine schematische Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäßen Pleuelstange in einer ersten Schaltstellung,2a shows a schematic control device for a connecting rod according to the invention in a first switching position,

Fig. 2b diese schematische Steuereinrichtung in einer zweiten Schaltstellung,2b shows this schematic control device in a second switching position,

Fig. 3 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer ersten Ausführungsvariante,3 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a first embodiment,

Fig. 4 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer zweiten Ausführungsvariante,4 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a second embodiment,

Fig. 5 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer dritten Ausführungsvariante,5 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a third embodiment,

Fig. 6 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer vierten Ausführungsvariante,6 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a fourth embodiment,

Fig. 7 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer fünften Ausführungsvariante,7 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a fifth embodiment variant,

Fig. 8 die Steuereinrichtung aus Fig. 7 in einer Demontagestellung,8 shows the control device from FIG. 7 in a disassembly position, FIG.

Fig. 9 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer sechsten Ausführungsvariante,9 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a sixth embodiment,

Fig. 10 eine Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer siebenten Ausführungsvariante,10 shows a control device for a connecting rod according to the invention in a seventh embodiment variant,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer achten Ausführungsvariante und11 is a schematic representation of a control device for a connecting rod according to the invention in an eighth embodiment and

Fig. 12 eine praktische Ausführung der in Fig. 11 schematisch dargestellten achten Ausführungsvariante,FIG. 12 shows a practical embodiment of the eighth embodiment variant shown schematically in FIG. 11, FIG.

Fig. 13 eine schematische Steuereinrichtung für eine erfindungsgemäßen Pleuelstange in einer neunten Schaltstellung,13 is a schematic control device for a connecting rod according to the invention in a ninth switching position,

Fig. 14 eine praktische Ausführung der in Fig. 13 schematisch dargestellten neunten Ausführungsvariante,14 shows a practical embodiment of the ninth embodiment variant shown schematically in FIG. 13,

Fig. 15 diese Pleuelstange in einem Schnitt gemäß der Linien XV-XV in Fig. 14,15 this connecting rod in a section according to the lines XV-XV in Fig. 14,

Fig. 16 diese Pleuelstange in einem Schnitt gemäß der Linien XVI-XVI in Fig. 14 undFig. 16, this connecting rod in a section along the lines XVI-XVI in Fig. 14 and

Fig. 17 und 18 die relative Verschiebungen der Stangenteile und die Drücke in den Hochdruckräumen über dem Kurbelwinkel für verschiedene Motordrehzahlen.Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen versehen.17 and 18, the relative displacements of the rod parts and the pressures in the high-pressure chambers over the crank angle for different engine speeds. Functionally identical parts are provided in the embodiments with the same reference numerals.

Fig. 1 zeigt eine zweigeteilte Pleuelstange 1 für eine Hubkolbenmaschine, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, mit einem kleinen Pleuelauge 2 für ein nicht weiter dargestelltes Kolbenbolzenlager und einem großen Pleuelauge 3 für ein nicht weiter dargestelltes Kurbelzapfenlager einer Brennkraftmaschine. Die Drehsymmetrieachsen des kleinen bzw. großen Pleuelauges 2, 3 sind mit 2a bzw. 3a bezeichnet. Die Längsachse der Pleuelstange 1 ist mit la, eine auf die Drehsymmetrieachsen 2a und 3a des kleinen und großen Pleuelauges 2, 3 normal stehende und die Längsachse la der Pleuelstange 1 beinhaltende Längsmittelebene - die Schwingebene - der Pleuelstange 1 ist mit ε bezeichnet.Fig. 1 shows a two-part connecting rod 1 for a reciprocating engine, such as an internal combustion engine, with a small connecting rod 2 for a not further shown piston pin bearing and a large connecting rod 3 for a not further shown crank pin bearing an internal combustion engine. The rotational symmetry axes of the small or large connecting rod 2, 3 are denoted by 2a and 3a, respectively. The longitudinal axis of the connecting rod 1 is denoted by la, one on the rotational symmetry axes 2a and 3a of the small and large connecting rod 2, 3 normal and the longitudinal axis la of the connecting rod 1-containing longitudinal center plane - the swing plane - the connecting rod 1 is denoted by ε.

Die Pleuelstange 1 weist einen oberen ersten Stangenteil 4 mit dem kleinen Pleuelauge 2 und einen unteren zweiten Stangenteil 5 mit dem großen Pleuelauge 3 auf. Der erste Stangenteil 4 ist gegenüber dem zweiten Stangenteil 5 zwischen einer ausgezogenen Lage und einer in Fig. 1 dargestellten eingeschobenen Lage um einen Verstellbereich ÄL in Richtung der Längsachse la der Pleuelstange 1 verstellbar. Im oberen ersten Stangenteil 4 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Kolbenelement 6 beispielsweise mit einer durch eine Innensechskantschraube gebildeten Befestigungsschraube 7 befestigt.The connecting rod 1 has an upper first rod portion 4 with the small connecting rod 2 and a lower second rod portion 5 with the large connecting rod 3. The first rod part 4 is adjustable relative to the second rod part 5 between an extended position and an inserted position shown in Fig. 1 by an adjustment range Äl in the direction of the longitudinal axis la of the connecting rod 1. In the upper first rod part 4, a substantially cylindrical piston element 6 is fastened, for example, with a fastening screw 7 formed by a hexagon socket screw.

Das Kolbenelement 6 ist in einem Führungszylinder 8 des unteren zweiten Stangenteils 5 der Pleuelstange 1 axial verschiebbar geführt, wobei zwischen einer dem großen Pleuelauge 3 zugewandten ersten Stirnfläche 6a des Kolbenelementes 6 und dem zweiten Stangenteil 5 in zumindest einer Lage der beiden Stangenteile 4, 5 ein erster Hochdruckraum 9 aufgespannt wird. Das als Stufenkolben ausgebildete Kolbenelement 6 weist eine dem kleinen Pleuelauge 2 zugewandte zweite Stirnfläche 6b auf, welche an einen zweiten Hochdruckraum 10 grenzt, dessen zylindrische Mantelfläche vom Führungszylinder 8 des zweiten Stangenteils 5 gebildet wird. Unter einem Stufenkolben wird im Allgemeinen ein Kolben - im vorliegenden Fall ein "zweiseitig wirkender Kolben" - mit unterschiedlich großen Wirkflächen verstanden, wobei eine der Wirkflächen (hier: die gegen den zweiten Hochdruckraum 10 orientierte Wirkfläche) als Ringfläche und die andere Wirkfläche als Kreisfläche ausgebildet ist. Durch die unterschiedlichen Wirkflächen lassen sich die hier beschriebenen Druckverhältnisse realisieren.The piston element 6 is guided in an axially displaceable manner in a guide cylinder 8 of the lower second rod part 5 of the connecting rod 1, wherein between at least one position of the two rod parts 4, 5, a first end face 6a of the piston element 6 and the second rod part 5 facing the large connecting rod eye 3 first high-pressure chamber 9 is clamped. The piston element 6 designed as a stepped piston has a second end face 6b facing the small connecting rod eye 2, which adjoins a second high-pressure chamber 10 whose cylindrical lateral surface is formed by the guide cylinder 8 of the second rod part 5. Under a stepped piston is generally understood a piston - in the present case a "double-acting piston" - with different sized effective surfaces, one of the active surfaces (here: oriented against the second high pressure chamber 10 effective area) as an annular surface and the other effective surface formed as a circular area is. Due to the different effective surfaces, the pressure conditions described here can be realized.

Die ringförmigen ersten und zweite Stirnflächen 6a, 6b bilden Druckangriffsflächen für ein in die Hochdruckräume 9, 10 geleitetes und unter Druck stehendes Betätigungsmedium, beispielsweise Motoröl.The annular first and second end faces 6a, 6b form pressure application surfaces for an actuating medium, for example engine oil, which is led into the high-pressure chambers 9, 10 and is under pressure.

In den ersten Hochdruckraum 9 mündet ein erster Ölkanal 11 und in den zweiten Hochdruckraum 10 ein zweiter Ölkanal 12 ein.In the first high pressure chamber 9, a first oil passage 11 and in the second high pressure chamber 10, a second oil passage 12 opens.

Die Ölversorgung des ersten und zweiten Ölkanals 11, 12 erfolgt über den Ölversorgungskanal 13, welcher vom Pleuellager 3b des großen Pleuelauges 3 ausgeht und somit mit dem nicht weiter dargestellten Kurbelzapfenlager strömungsverbunden ist, sowie mit dem Ölversorgungskanal 13 verbundene Verbindungskanäle 14, 15.The oil supply of the first and second oil passage 11, 12 via the oil supply passage 13, which starts from the connecting rod bearing 3b of the large connecting rod 3 and thus fluidly connected to the crank pin bearing, not shown, and connected to the oil supply channel 13 connecting channels 14, 15th

Zur Steuerung der Drücke in den ersten und zweiten Hochdruckräumen 9, 10 ist eine Steuereinrichtung 16 in der Pleuelstange 1, und zwar im unteren zweiten Stangenteil 5, vorgesehen, welche im Strömungsweg zwischen dem ersten Verbindungskanal 14 und dem ersten Ölkanal 10 ein erstes Ventil 17 mit einem ersten Ventilraum 18 aufweist, in welchem ein durch eine erste Ventilfeder 19 vorgespannter erster Ventilkörper 20 gegen einen ersten Ventilsitz 21 gedrückt wird. In den ersten Ventilraum 18 mündet der erste Ölkanal 11 ein. Weiters weist die Steuereinrichtung 16 ein zweites Ventil 22 mit einem zweiten Ventilraum 23 auf, in welchem ein durch eine zweite Ventilfeder 24 vorgespannter zweiter Ventilkörper 25 gegen einen zweiten Ventilsitz 26 gedrückt wird, wobei der zweite Ölkanal 12 in den zweiten Ventilraum 23 einmündet. Weiters weist die Steuereinrichtung 16 eine Verbindungseinrichtung 27 zwischen dem ersten Ventil 17 und dem zweiten Ventil 22 mit zumindest einem Verbindungselement 28 auf, welches in den Ausführungsbeispielen durch eine normal zur Längsachse la, insbesondere normal zur Längsmittelebene ε der Pleuelstange 1 angeordnete Verbindungsstange 29 gebildet ist. Das Verbindungselement 28 ist fest mit einem in einem Steuerzylinder 30 verschiebbaren Steuerkolben 31 verbunden. Der durch eine Rückstellfeder 32 federbelastete Steuerkolben 31 grenzt an einen Steuerraum 33, in den eine mit dem Ölversorgungskanal 13 bzw. dem Verbindungskanal 15 verbundene Steuerleitung 34 einmündet. Die Ventilkörper 20 bzw. 25 und die Verbindungseinrichtung 27 sind getrennte Bauteile. Dadurch ist die Verbindungseinrichtung 27 in zumindest einer in Fig. 2a gezeigten ersten Verschiebestellung des Verbindungselementes 28 vom zweiten Ventilkörper 25 und in einer in Fig. 2b gezeigten zweiten Verschiebestellung vom ersten Ventilkörper 20 beabstandet.For controlling the pressures in the first and second high-pressure chambers 9, 10, a control device 16 in the connecting rod 1, in the lower second rod member 5, is provided, which in the flow path between the first connecting channel 14 and the first oil passage 10, a first valve 17 with a first valve chamber 18, in which a biased by a first valve spring 19 first valve body 20 is pressed against a first valve seat 21. In the first valve chamber 18, the first oil passage 11 opens. Furthermore, the control device 16 has a second valve 22 with a second valve chamber 23, in which a biased by a second valve spring 24 second valve body 25 is pressed against a second valve seat 26, wherein the second oil passage 12 opens into the second valve chamber 23. Furthermore, the control device 16 has a connecting device 27 between the first valve 17 and the second valve 22 with at least one connecting element 28, which is formed in the embodiments by a normal to the longitudinal axis la, in particular normal to the longitudinal center plane ε of the connecting rod 1 connecting rod 29. The connecting element 28 is fixedly connected to a control piston 31 displaceable in a control cylinder 30. The spring-loaded by a return spring 32 control piston 31 is adjacent to a control chamber 33 into which a connected to the oil supply channel 13 and the connecting channel 15 control line 34 opens. The valve body 20 or 25 and the connecting device 27 are separate components. As a result, in at least one first displacement position of the connecting element 28 shown in FIG. 2a, the connecting device 27 is spaced from the second valve body 25 and in a second displacement position shown in FIG. 2b from the first valve body 20.

Die ersten und zweiten Ventilkörper 20, 25 der ersten und zweiten Ventile 17, 22 werden bevorzugt durch Kugeln gebildet.The first and second valve bodies 20, 25 of the first and second valves 17, 22 are preferably formed by balls.

Durch die Ventilkörper 20, 25 der ersten und zweiten Ventile 17, 22 werden die Strömungsverbindungen zwischen dem ersten Zuführkanal 14 und dem ersten Ölkanal 11 bzw. zwischen dem zweiten Zuführkanal 15 und dem zweiten Ölkanal 12 geöffnet oder verschlossen. Der beispielsweise aus Kunststoff bestehende Steuerkolben 31 wird vom Öldruck der Brennkraftmaschine betätigt.By the valve body 20, 25 of the first and second valves 17, 22, the flow connections between the first supply channel 14 and the first oil passage 11 and between the second supply passage 15 and the second oil passage 12 are opened or closed. The existing example of plastic control piston 31 is actuated by the oil pressure of the internal combustion engine.

Wenn der Öldruck - beispielsweise bei Leichtlast - unter einem definierten Ansprechdruck (von zum Beispiel 1,8 bar) gehalten wird, bleibt der Steuerkolben 31 in seiner in Fig. 2b dargestellten zweiten Stellung stehen, weil die Federkraft der Rückstellfeder 32 größer ist als die Kraft auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 31 zu Folge des Öldruckes in der Steuerleitung 34. In diesem Fall hält die Verbindungsstange 29, die mit dem Steuerkolben 31 fest - beispielsweise durch einen Presssitz - verbunden ist, den Ventilkörper 25 für die Verbindung zum zweiten Hochdruckraum 10 über die den zweite Ölkanal 12 geöffnet, während der erste Ventilkörper 20 des ersten Ventils 17 für die Verbindung zum ersten Hochdruckraum 9 durch die erste Ventilfeder 19 geschlossen bleibt. Während der Hubbewegung wirkt im Bereich des oberen Totpunktes des nicht weiter dargestellten Kolbens eine Massenkraft auf die Pleuelstange 1, welche den ersten Stangenteil samt Kolben 6 - in Fig. 1, 2a und 2b betrachtet - und damit das kleine Auge nach oben zieht. Dabei wird Öl über das eigentlich geschlossene erste Ventil 21 angesaugt, indem der erste Ventilkörper 20 durch die im ersten Hochdruckraum 9 entstehende Sogwirkung entgegen der Rückstellkraft der ersten Ventilfeder 19 angehoben wird; der untere erste Hochdruckraum 9 füllt sich dabei über den ersten Ölkanal 11 mit Öl, während Öl aus dem oberen zweiten Hochdruckraum 10 in den zweiten Ölkanal 12 gepresst wird. Die Pleuelstange 1 wird dadurch länger. Der Ölfluss in den Ölkanälen 11, 12 ist durch Pfeile in Fig. 2b dargestellt.If the oil pressure - for example, at light load - under a defined set pressure (of, for example, 1.8 bar) is maintained, the control piston 31 remains in its illustrated in Fig. 2b second position, because the spring force of the return spring 32 is greater than the force In this case, keeps the connecting rod 29, which is fixed to the control piston 31 - for example, by a press fit - the valve body 25 for the connection to the second high-pressure chamber 10 via the the second oil passage 12 is opened while the first valve body 20 of the first valve 17 remains closed for connection to the first high-pressure chamber 9 by the first valve spring 19. During the lifting movement acts in the region of the top dead center of the piston, not shown, a mass force on the connecting rod 1, which the first rod part together with piston 6 - in Fig. 1, 2a and 2b considered - and thus pulls the small eye up. In this case, oil is sucked in via the actually closed first valve 21, in that the first valve body 20 is raised counter to the restoring force of the first valve spring 19 by the suction effect produced in the first high-pressure chamber 9; the lower first high pressure chamber 9 fills with oil via the first oil passage 11, while oil is pressed out of the upper second high pressure chamber 10 into the second oil passage 12. The connecting rod 1 is thereby longer. The oil flow in the oil passages 11, 12 is shown by arrows in Fig. 2b.

Wenn der Öldruck bei höherer Motorlast auf ein höheren Level steigt, wird die Rückstellfeder 32 des Steuerkolbens 31 komprimiert, wobei sich der Steuerkolben 31 bis zu einem linken Anschlag des Steuerzylinders 30 bewegt.When the oil pressure at a higher engine load increases to a higher level, the return spring 32 of the control piston 31 is compressed, wherein the control piston 31 moves to a left stop of the control cylinder 30.

In dieser Stellung drückt die Verbindungsstange 29 den ersten Ventilkörper 20 des ersten Ventils 17 auf, welches den unteren ersten Hochdruckraum 9 mit dem Ölversorgungskanal 13 verbindet. Dadurch kann das Öl aus dem ersten Hochdruckraum 9 in den Ölversorgungskanal 13 und somit weiter ins Ölversorgungssystem zurückfließen. Da die Verbindungsstange 29 vom zweiten Ventilkörper 25 abgehoben ist und somit der zweite Ventilkörper durch die Rückstellkraft der zweiten Ventilfeder 24 auf den zweiten Ventilsitz 26 gepresst ist, ist das zweite Ventil 22 geschlossen; bei jeder Zündung wird der Kolben 6 heruntergedrückt und Öl in den zweiten Hochdruckraum 10 durch die Sogwirkung im zweiten Hochdruckraum 10 über das eigentlich geschlossene zweite Ventil 22 durch den entgegen der Kraft der zweiten Ventilfeder 24 abhebenden zweiten Ventilkörper 25 angesaugt bis der zweite Hochdruckraum 10 mit Öl gefüllt ist. Die Strömung des Öls ist durch Pfeile in Fig. 2a angedeutet. In dieser Position ist die Pleuelstange 1 kürzer.In this position, the connecting rod 29 presses the first valve body 20 of the first valve 17, which connects the lower first high-pressure chamber 9 with the oil supply channel 13. This allows the oil from the first high-pressure chamber 9 to flow back into the oil supply channel 13 and thus further into the oil supply system. Since the connecting rod 29 is lifted from the second valve body 25 and thus the second valve body is pressed by the restoring force of the second valve spring 24 to the second valve seat 26, the second valve 22 is closed; at each ignition, the piston 6 is depressed and sucked oil into the second high-pressure chamber 10 by the suction in the second high-pressure chamber 10 via the actually closed second valve 22 by the opposite of the force of the second valve spring 24 contrasting second valve body 25 to the second high-pressure chamber 10 with oil is filled. The flow of the oil is indicated by arrows in Fig. 2a. In this position, the connecting rod 1 is shorter.

Wenn der Öldruck im Ölsystem wieder gesenkt wird, expandiert die Rückstellfeder 32 des Steuerkolbens 31 (Fig. 2b) und der Steuerkolben 31 rückt - Fig. 2b betrachtet - nach rechts, wobei das zweite Ventil 22 für den zweiten Hochdruckraum 10 geöffnet und das erste Ventil 17 für den ersten Hochdruckraum 9 geschlossen wird. Der erste Hochdruckraum 9 pumpt sich wieder in der beschriebenen Weise durch die auf den zweiten Stangenteil und das Kolbenelement 6 im oberen Totpunkt des Kolbens wirkenden Massenkräfte auf und die Pleuelstange 1 wird wieder länger.When the oil pressure in the oil system is lowered again, the return spring 32 of the control piston 31 expands (FIG. 2b) and the control piston 31 moves to the right as viewed in FIG. 2b, the second valve 22 for the second high-pressure chamber 10 being opened and the first valve 17 is closed for the first high-pressure chamber 9. The first high pressure chamber 9 pumps again in the manner described by acting on the second rod member and the piston member 6 at the top dead center of the piston mass forces and the connecting rod 1 is longer again.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsvarianten der Steuereinrichtung 16 an Hand der Fig. 3 bis 9 erläutert.In the following, various embodiments of the control device 16 will be explained with reference to FIGS. 3 to 9.

Fig. 3 zeigt eine den schematischen Darstellungen aus Fig. 2a und 2b entsprechende erste Ausführungsvariante, bei der die erste Hubachse 20a des ersten Ventilkörpers 20 des ersten Ventils 17 und die zweite Hubachse 25a des zweiten Ventilkörpers 25 des zweiten Ventils 22 koaxial zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 angeordnet ist.FIG. 3 shows a first embodiment corresponding to the schematic representations from FIGS. 2 a and 2 b, in which the first lifting axis 20 a of the first valve body 20 of the first valve 17 and the second lifting axis 25 a of the second valve body 25 of the second valve 22 are coaxial to the longitudinal axis 29 a of FIG Connecting rod 29 is arranged.

Die Steuereinrichtung 16 weist ein in den zweiten Pleuelstangenteil 5 eingesetztes und fixiertes Gehäuse 35 auf. Das Gehäuse 35 weist einen Führungsteil 35a für die Verbindungsstange 29 im Bereich des ersten Ventils 17 und einen Führungsteil 35b für die Verbindungsstange 29 im Bereich des zweiten Ventils 22 auf, wobei in der in Fig. 3 gezeigten Ausführung das erste Ventil 17 im Führungsteil 35a und das zweite Ventil 22 in einem Führungsteil 35b angeordnet ist. Der Führungsteil 35b wird bei den in den Fig. 3, 4, 5, 6, 10, 12 und 14 gezeigten Ausführungen durch das Ventilgehäuse 55 des zweiten Ventils 22 gebildet, welches Ventilgehäuse 55 seitlich in eine Aufnahmebohrung 56 des zweiten Stangenteils 5 eingeschoben und fixiert wird. Die Verschiebestange 29 ist in den beiden Führungsteil 35a, 35b verschiebbar gelagert. Der die Steuerkolben 31 aufnehmende Steuerzylinder 30 wird durch den Führungsteil 35a gebildet. Im Bereich des ersten Ölkanals 11 weist der Führungsteil 35a zur Versorgung des ersten Hochdruckraumes 9 mit Öl einen mit dem ersten Ventilraum 18 übereine radiale Bohrung strömungsverbundenen Ringraum 46 auf. Analog dazu ist auch in den Führungsteil 35b im Bereich des zweiten Ölkanals 12 ein umlaufender Ringraum 47 eingearbeitet, welcher über eine radiale Bohrung mit dem zweiten Ventilraum 23 strömungsverbunden ist.The control device 16 has a housing 35 inserted and fixed in the second connecting rod part 5. The housing 35 has a guide part 35a for the connecting rod 29 in the region of the first valve 17 and a guide part 35b for the connecting rod 29 in the region of the second valve 22, wherein in the embodiment shown in Fig. 3, the first valve 17 in the guide part 35a and the second valve 22 is arranged in a guide part 35b. The guide part 35b is formed in the embodiments shown in FIGS. 3, 4, 5, 6, 10, 12 and 14 by the valve housing 55 of the second valve 22, which valve housing 55 laterally inserted and fixed in a receiving bore 56 of the second rod part 5 becomes. The displacement rod 29 is slidably mounted in the two guide part 35a, 35b. The control piston 30 accommodating the control piston 30 is formed by the guide part 35a. In the area of the first oil channel 11, the guide part 35a for supplying the first high-pressure chamber 9 with oil has an annular space 46 connected in flow-connected fashion to the first valve chamber 18. Similarly, in the guide part 35b in the region of the second oil passage 12, a circumferential annular space 47 is incorporated, which is flow-connected via a radial bore with the second valve chamber 23.

Im in Fig. 3 dargestellten Beispiel sind der erste Verbindungskanal 14 und die Steuerleitung 34 im Führungsteil 35a, und der zweite Verbindungskanal 15 im Führungsteil 35b angeordnet.In the example shown in FIG. 3, the first connection channel 14 and the control line 34 are arranged in the guide part 35a, and the second connection channel 15 is arranged in the guide part 35b.

Ein zwischen dem Führungsteil 35a und dem ersten Stangenteil 4 ausgebildeter Ringspalt 36 dient dazu, um den im ersten Stangenteil 4 angeordneten Ölversorgungskanal 13 mit dem ersten Verbindungskanal 14 und der zum Steuerraum 33 führenden Steuerleitung 34 zu verbinden. Gegebenenfalls kann zwischen dem zweiten Verbindungskanal 15 und dem Steuerraum 33 eine Drossel 49 angeordnet sein. Weiters kann eine Drossel 50 im vom Pleuellager 3b ausgehenden Ölversorgungskanal 13 angeordnet sein.An annular gap 36 formed between the guide part 35a and the first rod part 4 serves to connect the oil supply channel 13 arranged in the first rod part 4 with the first connection channel 14 and the control line 34 leading to the control chamber 33. Optionally, a throttle 49 may be arranged between the second connecting channel 15 and the control chamber 33. Furthermore, a throttle 50 may be arranged in the outgoing from the connecting rod 3b oil supply channel 13.

Das aus den beiden Führungsteilen 35a, 35b bestehende Gehäuse 35 mit den integrierten Verbindungskanälen 14, 15 und der integrierten Steuerleitung 34 hat den Vorteil, dass im ersten Stangenteil 4 einer für einen Steuerschieber ausgelegten bekannten Pleuelstange 1 keine oder nur wenige Adaptionen durchgeführt werden müssen, so dass der Fertigungsaufwand sehr klein gehalten werden kann.The consisting of the two guide members 35a, 35b housing 35 with the integrated connection channels 14, 15 and the integrated control line 34 has the advantage that in the first rod part 4 designed for a control slide known connecting rod 1 no or only a few adaptations must be performed, so that the production costs can be kept very small.

Mit Bezugszeichen 44 ist eine Entlüftungsleitung zur Ent- bzw. Belüftung des Steuerraumes 33 sowie zur Abfuhr von Leckageöl bezeichnet. Die Entlüftungsleitung 44 kann eine Drosselstelle 44a aufweisen (Fig. 13). Unter hohem Druck stehende Bereiche des Gehäuses 35 sind über O-Ringdichtungen 45 abgedichtet. Mit Verschlussstopfen 48 sind fertigungstechnisch notwendige Bohrungen verschlossen.Reference numeral 44 denotes a vent line for venting or venting the control chamber 33 and for removing leakage oil. The vent line 44 may have a restrictor 44a (FIG. 13). High pressure areas of the housing 35 are sealed via O-ring seals 45. With sealing plug 48 manufacturing technology necessary holes are closed.

Fig. 4 zeigt eine alternative zweite Ausführung der Steuereinrichtung 16, welche sich im Wesentlichen durch eine Klemmfunktion für den Steuerkolben 31 von Fig. 3 unterscheidet.FIG. 4 shows an alternative second embodiment of the control device 16, which essentially differs by a clamping function for the control piston 31 of FIG. 3.

Um zu verhindern, dass beim Öffnen des zweiten Ventils 22 für den zweiten Hochdruckraum 10 die Druckwelle den Steuerkolben 31 in Fig. 2b gesehen nach links drückt und dadurch das andere erste Ventil 17, das den unteren ersten Hochdruckraum 9 abdichtet, wieder geöffnet wird, ist das den Steuerzylinder 30 aufnehmende Gehäuse 35 der Steuereinrichtung 16 so gestaltet, dass im Bereich des Steuerkolbens 31 die Druckwelle die Gehäusewand des Steuerzylinders 30 elastisch einschnürt. Der Führungsteil 35a des Gehäuses 35 weist dazu eine eine Einschnürung der Gehäusewand im Bereich des Steuerzylinders 30 bildende Ringnut 37a auf, deren Ringraum 37 mit dem zweiten Ölkanal 12 übereinen Zwischenkanal 38 verbunden ist. Die Wandstärke in diesem eingeschnürten Bereich wird dabei so gewählt, dass die Verformung der den Steuerzylinder 30 umgebenden Gehäusewand zu Folge des im Ringraum 37 der Ringnut 37a anliegenden Druckes beim Auftreten einer Druckwelle ausreichend groß wird, um den Steuerkolben 31 zu klemmen. Immer dann, wenn Hochdruck im zweiten Hochdruckraum 10 herrscht, wird das Gehäuse 35 so verformt, dass der Steuerschieber 31 geklemmt und ein Verschieben dieses durch auftretende Druckwellen wirksam verhindert wird. Wenn der Steuerkolben 31 durch die Verformung des Gehäuses 35 geklemmt wird, kann somit das erste Ventil 17 durch den Steuerkolben 31 nicht geöffnet werden.In order to prevent that when the second valve 22 for the second high-pressure chamber 10 is opened, the pressure wave pushes the control piston 31 to the left in FIG. 2b and thereby reopens the other first valve 17, which seals the lower first high-pressure chamber 9 the control cylinder 30 receiving housing 35 of the control device 16 designed so that in the region of the control piston 31, the pressure wave constricting the housing wall of the control cylinder 30 elastic. The guide part 35a of the housing 35 has to a constriction of the housing wall in the region of the control cylinder 30 forming annular groove 37a, the annular space 37 is connected to the second oil passage 12 via an intermediate channel 38. The wall thickness in this constricted area is chosen so that the deformation of the housing wall surrounding the control cylinder 30 due to the pressure applied in the annular space 37 of the annular groove 37a when a pressure wave occurs is sufficiently large to clamp the control piston 31. Whenever high pressure prevails in the second high-pressure chamber 10, the housing 35 is deformed so that the spool 31 is clamped and a displacement of this by occurring pressure waves is effectively prevented. When the control piston 31 is clamped by the deformation of the housing 35, thus, the first valve 17 can not be opened by the control piston 31.

Die Steuerbewegung kann daher immer nur in den drucklosen Phasen erfolgen.The control movement can therefore always take place only in the depressurized phases.

Weiters sind in Fig. 4 die Verbindungskanäle 14, 15 teilweise im ersten Stangenteil 4 und teilweise im Gehäuse 35 angeordnet.Furthermore, in FIG. 4, the connecting channels 14, 15 are arranged partially in the first rod part 4 and partly in the housing 35.

Fig. 5 zeigt eine dritte Variante, bei der der erste Ventilraum und der Steuerzylinder direkt vom ersten Stangenteil 4 gebildet sind.FIG. 5 shows a third variant in which the first valve space and the control cylinder are formed directly by the first rod part 4.

In Fig. 6 ist eine vierte Variante gezeigt, bei der die erste Hubachse 20a des ersten Ventilkörpers 20 unter einem ersten Winkel α von etwa 90° +/- 60° zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 geneigt angeordnet ist. Konkret ist im Ausführungsbeispiel die erste Hubachse 20a normal auf die Längsachse 29a der Verbindungsstange 29, die zweite Hubachse 25a des zweiten Ventilkörpers 25 aber koaxial zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 angeordnet. Zwischen dem ersten Ventilkörper 20 und der Verbindungsstange 29 ist zumindest eine axial verschiebbare, im Wesentlichen stangenförmige erste Übertragungselement 39 angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Längsachse 39a der Übertragungselement 39 achsgleich zur ersten Hubachse 20a des ersten Ventilkörpers 20 angeordnet ist.FIG. 6 shows a fourth variant in which the first lifting axis 20a of the first valve body 20 is inclined at a first angle α of approximately 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29. Specifically, in the exemplary embodiment, the first lifting axle 20a is arranged normally on the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29, but the second lifting axle 25a of the second valve body 25 is arranged coaxially with the longitudinal axle 29a of the connecting rod 29. Between the first valve body 20 and the connecting rod 29 at least one axially displaceable, substantially rod-shaped first transmission element 39 is arranged, wherein preferably the longitudinal axis 39a of the transmission element 39 is arranged coaxially to the first lifting axis 20a of the first valve body 20.

Zur Umlenkung der Bewegung der Verbindungsstange 29 auf den ersten Ventilkörper 20 bzw. das erste Übertragungselement 39 ist ein kugelförmiges Umlenkelement 40 in einer Umlenkbohrung 41 angeordnet, welche die Aufnahmebohrung 29b der Verbindungsstange 29 und die Aufnahmebohrung 39b des Übertragungselementes 39 verbindet. Die erste Umlenkbohrung 41 ist unter einem Winkel ß > 0°, beispielsweise 45°, zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 und zur ersten Hubachse 20a des ersten Ventilkörpers 20 geneigt angeordnet. Die Verbindungsstange 29 wirkt somit indirekt, also über das Umlenkelement 39, auf das Übertragungselement 39 ein. Die Verbindungsstange 29 und/oder das Umlenkelement 40 können aus einem Keramikwerkstoff bestehen, was eine hohe Festigkeit und eine geringe thermische Ausdehnung gewährleistet.For deflecting the movement of the connecting rod 29 on the first valve body 20 and the first transmission element 39, a spherical deflecting element 40 is arranged in a deflection bore 41 which connects the receiving bore 29b of the connecting rod 29 and the receiving bore 39b of the transmission element 39. The first deflection bore 41 is arranged inclined at an angle β> 0 °, for example 45 °, to the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29 and to the first lifting axis 20a of the first valve body 20. The connecting rod 29 thus acts indirectly, ie via the deflecting element 39, on the transmission element 39. The connecting rod 29 and / or the deflecting element 40 may consist of a ceramic material, which ensures high strength and low thermal expansion.

Dadurch, dass die erste Hubachse 20a parallel zur Längsachse la der Pleuelstange angeordnet ist, wird ein Abheben des ersten Ventilkörpers 20 durch Massenkräfte in Folge Verzögerungs- und Beschleunigungsbewegungen der Pleuelstange im Bereich des großen Pleuelauges während der Kurbelbewegung verhindert. Das zweite Ventil 22 ist gegen Abhebebewegungen weniger gefährdet, da im Bereich der Maxima der Massenkräfte höhere Schließkräfte als Summe der Öldruckes im zweiten Hochdruckraum 10 und der Rückstellkraft der zweiten Ventilfeder 24 durch auf den zweiten Ventilkörper einwirken. Somit können Umdrehungen bis zu etwa 4000 U/min ohne massenkraftbedingtes Abheben der Ventilkörper 20, 25 gefahren werden.Characterized in that the first lifting axle 20a is arranged parallel to the longitudinal axis la of the connecting rod, a lifting of the first valve body 20 by inertial forces as a result delaying and accelerating movements of the connecting rod in the region of the large connecting rod eye during the crank movement is prevented. The second valve 22 is less vulnerable to lift-off, since in the region of the maxima of the inertial forces higher closing forces than the sum of the oil pressure in the second high-pressure chamber 10 and the restoring force of the second valve spring 24 by acting on the second valve body. Thus, revolutions up to about 4000 U / min can be driven without mass force induced lifting of the valve body 20, 25.

Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsvariante, bei der auch das zweite Ventil 22 geneigt zur Verbindungsstange 29 angeordnet ist. Im Detail ist die zweite Hubachse 25a des zweiten Ventilkörpers 25 unter einem ersten Winkel γ von etwa 90° +/-60° zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 geneigt angeordnet. Im in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind konkret sowohl die erste Hubachse 20a des ersten Ventilkörpers 20, als auch die zweite Hubachse 25a des zweiten Ventilkörpers 25 normal auf die Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 angeordnet. Zwischen dem ersten Ventilkörper 20 und der Verbindungsstange 29 ist ein axial verschiebbares, im Wesentlichen stangenförmiges erstes Übertragungselement 39 und zwischen dem zweiten Ventilkörper 25 und der Verbindungsstange 29 ein axial verschiebbares, beispielsweise stangenförmiges zweites Übertragungselement 42 angeordnet. Die erste Verschiebeachse 39a des ersten Übertragungselement 39 ist achsgleich zur ersten Hubachse 20a und die zweite Verschiebeachse 42a des zweiten Übertragungselementes 42 achsgleich zur zweiten Hubachse 25a angeordnet.Fig. 7 shows a fifth embodiment, in which also the second valve 22 is arranged inclined to the connecting rod 29. In detail, the second lifting axis 25a of the second valve body 25 is inclined at a first angle γ of approximately 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 7, both the first lifting axis 20a of the first valve body 20 and the second lifting axis 25a of the second valve body 25 are arranged in a normal manner on the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29. Between the first valve body 20 and the connecting rod 29, an axially displaceable, substantially rod-shaped first transmission element 39 and between the second valve body 25 and the connecting rod 29, an axially displaceable, for example rod-shaped second transmission element 42 is arranged. The first displacement axis 39a of the first transmission element 39 is arranged coaxially to the first stroke axis 20a and the second displacement axis 42a of the second transmission element 42 is arranged coaxially with the second stroke axis 25a.

Abweichend von der Fig.6 wirkt die Verbindungsstange 29 bei der In Fig. 7 dargestellten Ausführung direkt auf das erste bzw. zweite Übertragungselement 39, 42 ein. Die Enden 29c und 29d der Verbindungsstange sind kegelig oder keilförmig geformt, wobei der Öffnungswinkel δ der Mantelflächen 29e des kegeligen oder keilförmigen Endes 29c, 29d beispielsweise 30° beträgt. Bei Verschieben der Verbindungsstange wird durch die geneigten Mantelflächen 29e das erste bzw. zweite Übertragungselement 39, 42 und somit der entsprechende erste bzw. zweite Ventilkörper 20, 25 entgegen der Rückstellkraft der ersten bzw. zweiten Ventilfeder 19, 24 in Richtung der ersten bzw. zweiten Hubachse 20a, 25a ausgelenkt. Ein separates Umlenkelement und eine Umlenkbohrung zur Aufnahme dieses ist hier also nicht erforderlich. Um den nötigen Hubweg der Ventilkörper 20, 25 zu erreichen, sollte die Dicke der Verbindungsstange 29 mindestens dem doppelten Hubweg der Ventilkörper 20, 25 entsprechen.Notwithstanding Figure 6, the connecting rod 29 acts in the embodiment shown in Fig. 7 directly on the first and second transmission element 39, 42 a. The ends 29c and 29d of the connecting rod are conical or wedge-shaped, wherein the opening angle δ of the lateral surfaces 29e of the conical or wedge-shaped end 29c, 29d is for example 30 °. When moving the connecting rod is through the inclined lateral surfaces 29 e, the first and second transmission element 39, 42 and thus the corresponding first and second valve body 20, 25 against the restoring force of the first and second valve springs 19, 24 in the direction of the first and second Hubachse 20a, 25a deflected. A separate deflecting element and a deflection bore for receiving this is therefore not required here. In order to achieve the necessary stroke of the valve body 20, 25, the thickness of the connecting rod 29 should correspond to at least twice the stroke of the valve body 20, 25.

Der Führungsteil 35b dient zur Führung der Verbindungsstange 29 und des zweiten Übertragungselementes 42. Zwischen dem Führungsteil 35b und dem ersten Stangenteil ist ein beispielsweise ringförmiger Spalt s (von beispielsweise 0,05 mm) ausgebildet, welcher einerseits zur Versorgung des Steuerraumes 33 und der beiden Ventile 17, 22 mit Öl, und andererseits als Drossel fungiert, um zu verhindern, dass eine beim Öffnen des zweiten Ventils 22 auftretende Druckwelle in das System gelangt. Der Führungsteil 35b wird beispielsweise mittels eines Innensicherungsringes 52 am ersten Stangenteil 4 fixiert und mittels eines Passstiftes 53 lagerichtig gehalten und gegen Verdrehen gesichert.The guide part 35b serves to guide the connecting rod 29 and the second transmission element 42. Between the guide part 35b and the first rod part is formed, for example, an annular gap s (of 0.05 mm, for example), which on the one hand to supply the control chamber 33 and the two valves 17, 22 with oil, and on the other hand acts as a throttle, to prevent that occurring during opening of the second valve 22 pressure wave enters the system. The guide part 35b is fixed, for example by means of an inner locking ring 52 on the first rod part 4 and held in the correct position by means of a dowel pin 53 and secured against rotation.

Der zweite Ventilkörper 25 des zweiten Ventiles 22 ist als länglicher Rotationsteil ausgebildet und weist auf der Seite des zweiten Ventilsitzes 26 unterhalb eines sphärischen Bereiches 25b einen zapfenartigen Fortsatz 25c auf, der das zweite Übertragungselement 42 kontaktiert.The second valve body 25 of the second valve 22 is formed as an elongate rotary member and has on the side of the second valve seat 26 below a spherical portion 25 b, a pin-like extension 25 c, which contacts the second transmission element 42.

Mit Bezugszeichen 51 ist ein Anschlagelement für die Verbindungsstange 29 bezeichnet, welches eine Belüftungsöffnung 51a aufweist, um eine Belüftung sowie Leckage in das nicht weiter dargestellte Kurbelgehäuse zu ermöglichen. Das Anschlagelement 51 verhindert, dass die Verbindungsstange 29 im Bereich des zweiten Endes 29d und das zweite Übertragungselement 42 bei der Regelung außer Eingriff kommen, bzw. dass das Übertragungselement 42 in die Aufnahmebohrung 29b der Verschiebestange 29 fällt.Reference numeral 51 denotes a stop member for the connecting rod 29, which has a ventilation opening 51a, to allow ventilation and leakage in the crankcase, not shown. The stop element 51 prevents the connecting rod 29 in the region of the second end 29d and the second transmission element 42 from coming out of engagement in the control or that the transmission element 42 falls into the receiving bore 29b of the displacement rod 29.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird zur Demontage der Steuerungseinrichtung 16 ein geeignetes Werkzeug 43 stirnseitig in das Gehäuse 35 stirnseitig eingeschraubt, so dass die Verbindungsstange 29 entgegen der Rückstellkraft der Rückstellfeder 32 in der Fig. 8 nach links geschoben wird, bis die Verbindungsstange 28 und ein Zapfen 43a des Werkzeuges 43 die Übertragungselemente 39, 42 zur Gänze radial aus der Aufnahmebohrung 29b der Verbindungsstange 29 schiebt. Der Zapfen 43a hält das zweite Übertragungselement 42 in der ausgeschobenen Position und verhindert, dass die zweite Ventilfeder 24 das zweite Übertragungselement 42 in den Führungsteil 35b drückt, was dessen Demontage behindern würde. Nach einschrauben des Werkzeuges 43 kann somit das Gehäuse 35 mit dem Werkzeug 43 aus dem ersten Stangenteil 4 herausgezogen werden.As shown in Fig. 8, a suitable tool 43 is frontally screwed into the housing 35 for disassembly of the control device 16 so that the connecting rod 29 is pushed against the restoring force of the return spring 32 in Fig. 8 to the left until the connecting rod 28 and a pin 43 a of the tool 43, the transmission elements 39, 42 entirely radially from the receiving bore 29 b of the connecting rod 29 pushes. The pin 43a holds the second transmission element 42 in the extended position and prevents the second valve spring 24 presses the second transmission element 42 in the guide member 35b, which would hinder its disassembly. After screwing in the tool 43, the housing 35 can thus be pulled out of the first rod part 4 with the tool 43.

Bei der in Fig. 9 dargestellten sechsten Ausführungsvariante sind - wie in Fig. 7 bzw. 8 - die Hubachsen 20a, 25a der ersten und zweiten Ventilkörper 20, 25 geneigt zur Längsachse 29a der Verbindungsstange 29 angeordnet. Diese sechste Ausführung unterscheidet sich aber von der fünften Ausführung dadurch, dass -wie in Fig. 4 - eine Klemmfunktion für den Steuerkolben 31 vorgesehen ist. Dazu ist auch hier im Bereich des ersten Ventils 17 ein Führungsteil 35a des Gehäuses 35 vorgesehen, welcher den Steuerzylinder 30 zur Aufnahme des Steuerkolbens 31 ausbildet. Im Bereich des Steuerzylinders 30 ist am äußeren Umfang eine einen Ringraum 37 bildende Ringnut 37a eingeformt, wobei dieser Ringraum 37 über einen oder mehrere Verbindungskanäle 38 mit dem zweiten Ölkanal 12 und weiter mit dem zweiten Hochdruckraum 10 strömungsverbunden ist. Immer dann, wenn Hochdruck im zweiten Hochdruckraum 10 herrscht, wird der Führungsteil 35a des Gehäuses 35 im Bereich des Steuerzylinders 30 so verformt, dass der Steuerschieber 31 geklemmt und ein Verschieben dieses durch auftretende Druckwellen wirksam verhindert wird. Mit Bezugszeichen 54 ist ein Arretierelement zum lagegenauen Fixieren des Führungsteils 35b bezeichnet.In the sixth embodiment variant shown in FIG. 9, as in FIGS. 7 and 8, the lifting axles 20a, 25a of the first and second valve bodies 20, 25 are arranged inclined to the longitudinal axis 29a of the connecting rod 29. However, this sixth embodiment differs from the fifth embodiment in that - as in Fig. 4 - a clamping function for the control piston 31 is provided. For this purpose, a guide part 35a of the housing 35 is also provided here in the region of the first valve 17, which forms the control cylinder 30 for receiving the control piston 31. In the region of the control cylinder 30, an annular space 37a forming an annular space 37 is formed on the outer circumference, this annular space 37 being flow-connected via one or more connecting channels 38 to the second oil passage 12 and further to the second high-pressure space 10. Whenever high pressure prevails in the second high-pressure chamber 10, the guide part 35a of the housing 35 is deformed in the region of the control cylinder 30 in such a way that the control slide 31 is clamped and displacement of this due to pressure waves occurring is effectively prevented. Reference numeral 54 designates a locking element for positionally fixing the guide part 35b.

Die Steuereinrichtung 16 weist eine Anzahl an in Richtung der Verschiebeachse 16a der Steuereinrichtung 16 hin- und hergehende Teile, wie Steuerkolben 31, Verbindungsstange 29 und Ventilkörper 20, 25 auf. Die Verschiebeachse 16a der Steuereinrichtung 16 ist in der Schwingebene ε und etwa normal auf die Längsachse la der Pleuelstange 1 angeordnet. Während der Drehung der Kurbelwelle wirken Beschleunigungskräfte auf hin- und hergehenden Teile der Steuereinrichtung 16, insbesondere auf den Steuerkolben 31 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 32 ein. Ab einer gewissen Drehzahl werden die auf den Steuerkolben 31 einwirkenden Massenträgheitskräfte so groß, dass schließlich die Kraft der Rückstellfeder 32 überschritten wird und der Steuerkolben 31 alleine durch die Beschleunigungskräfte entgegen der Rückstellkraft verschoben werden würde, was zu einer Fehlfunktion der Steuereinrichtung 16 führen und damit den Drehzahlbereich für die Verstellung der Pleuelstange 1 einschränken würde.The control device 16 has a number of in the direction of the displacement axis 16 a of the control device 16 reciprocating parts, such as control piston 31, connecting rod 29 and valve body 20, 25. The displacement axis 16a of the control device 16 is arranged in the rocker plane ε and approximately normal to the longitudinal axis la of the connecting rod 1. During the rotation of the crankshaft, acceleration forces act on reciprocating parts of the control device 16, in particular on the control piston 31 against the force of the return spring 32. From a certain speed on the control piston 31 acting mass inertia forces are so great that finally the force of the return spring 32 is exceeded and the control piston 31 would be moved by the acceleration forces against the restoring force alone, resulting in a malfunction of the controller 16 and thus the Speed range for the adjustment of the connecting rod 1 would restrict.

Um dies zu vermeiden, kann zumindest ein hin- und hergehender Teil der Steuereinrichtung 16 zumindest einen Auftriebskörper 60 aufweisen oder zumindest teilweise als Auftriebskörper ausgebildet sein. Der Auftriebskörper 60 kann als Hohlkörper oder als geschlossenporiger Schaumkörper ausgebildet sein. Die in Fig. 10 dargestellte Steuereinrichtung 16 unterscheidet sich von der in Fig. 5 dargestellten Steuereinrichtung dadurch, dass zumindest ein hin- und hergehender Teil der Steuereinrichtung 16 mit Auftriebskörpern 60, 61 versehen ist.In order to avoid this, at least one reciprocating part of the control device 16 may have at least one buoyancy body 60 or at least partially be designed as a buoyancy body. The buoyant body 60 may be formed as a hollow body or as a closed-cell foam body. The control device 16 shown in FIG. 10 differs from the control device shown in FIG. 5 in that at least one reciprocating part of the control device 16 is provided with buoyancy bodies 60, 61.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, kann dabei zumindest ein Auftriebskörper 60 im Bereich der ersten Stirnseite 31a angeordnet sein. Weiters kann auch im Bereich der zweiten Stirnseite 31b des Steuerkolbens 31 ein Auftriebskörper 61 angeordnet sein. Damit der Auftriebskörper 61 im Öl schwimmt, sind zwischen dem Steuerraum 33 und dem die Rückstellfeder 32 enthaltenden Federraum 32a definierte Leckagen vorgesehen.As shown in FIG. 10, at least one buoyant body 60 can be arranged in the region of the first end face 31a. Furthermore, a buoyant body 61 can also be arranged in the region of the second end face 31b of the control piston 31. In order for the buoyant body 61 to float in the oil, defined leaks are provided between the control chamber 33 and the spring space 32a containing the return spring 32.

Weiters können die Verbindungsstange 29 und/oder die Ventilkörper 20, 25 als Auftriebskörper, beispielsweise als Hohlkörper, ausgeführt sein.Furthermore, the connecting rod 29 and / or the valve body 20, 25 may be designed as a buoyant body, for example as a hollow body.

Wie aus Fig. 10 weiters ersichtlich ist, ist der Federraum 32a über die Entlüftungsleitung 44 mit einem Speicherraum 62 verbunden, welcher über eine Drossel 63 mit dem Kurbelraum des nicht weiter dargestellten Kurbelgehäuse verbunden ist. Dies ermöglicht einen Ölrücklauf in den Kurbelgehäuseraum. Somit ist der Federraum 32a des Steuerkolbens 31 stets mit dem Öl gefüllt, da durch die hin- und her gehenden Bewegungen des Steuerkolbens 31 immer genügend Öl aus dem Speicherraum 32 und/oder durch die Leckagen nachgesaugt werden kann. Die Drossel 63 ermöglicht dabei eine Dämpfung der Bewegung des Steuerkolbens 16, wodurch ein Öffnen des ersten Ventils 17 und somit des ersten Hochdruckraumes 9 durch eine Auslenkung des Steuerkolbens 16 und der Verschiebestange 29 zu Folge von aus dem zweiten Hochdruckraum 10 rücklaufenden Druckwellen vermieden werden kann.As is further apparent from FIG. 10, the spring chamber 32a is connected via the venting line 44 to a storage space 62, which is connected via a throttle 63 to the crankcase of the crankcase (not shown). This allows an oil return in the crankcase space. Thus, the spring chamber 32a of the control piston 31 is always filled with the oil, since by the reciprocating movements of the control piston 31 always enough oil from the storage space 32 and / or can be sucked through the leaks. The throttle 63 allows damping of the movement of the control piston 16, whereby an opening of the first valve 17 and thus of the first high-pressure chamber 9 can be avoided by a deflection of the control piston 16 and the displacement rod 29 to follow from the second high-pressure chamber 10 returning pressure waves.

Durch das geringe Spiel zwischen Steuerkolben 31 und Steuerzylinder 30 treten geringe - beabsichtigte - Leckagen zwischen dem Steuerraum 33 und dem Federraum 32a auf, wodurch die Auftriebskörper 60, 61 stets von Öl weitgehend umgeben sind und schwimmen. Dadurch kommt das bekannte archimedische Prinzip, dass der statische Auftrieb eines Körpers in einem Medium genauso groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums, zur Anwendung. Die Querbeschleunigungskraft, die ein Abheben des Steuerkolbens 31 bzw. der Rückstellfeder 32 bewirken würde, wird somit wesentlich vermindert, sodass Fehlfunktionen der Steuereinrichtung 16 vermieden werden können.Due to the small clearance between control piston 31 and control cylinder 30 occur small - intended - leaks between the control chamber 33 and the spring chamber 32 a, whereby the buoyancy bodies 60, 61 are always largely surrounded by oil and swim. As a result, the well-known Archimedean principle that the static buoyancy of a body in a medium is just as great as the weight of the body displaced by the medium, is used. The lateral acceleration force, which would cause a lifting of the control piston 31 and the return spring 32 is thus substantially reduced, so that malfunction of the control device 16 can be avoided.

Alle beschriebenen Ausführungsbeispiele ermöglichen durch den Einsatz der Auftriebskörper 60, 61 die Dichte des Gesamtsystems und die Massen, auf welche Querbeschleunigungen zu Folge der Kurbelwellenumdrehung wirken, wesentlich zu reduzieren. Somit lassen sich durch den Einsatz der Auftriebskörper 60, 61- auch ohne die in den Fig. 6 bis 8 vorgesehene Kraftumlenkung der Verbindungseinrichtung 27 - Motordrehzahlen weit über 7000 U/min realisieren, ohne dass die Funktion der längenverstellbaren Pleuelstange 1 eingeschränkt werden muss.All described embodiments allow by the use of the buoyancy bodies 60, 61, the density of the entire system and the masses on which lateral accelerations act as a result of the crankshaft revolution to reduce substantially. Thus, by using the buoyancy bodies 60, 61, even without the force deflection of the connecting device 27 provided in FIGS. 6 to 8, engine speeds of more than 7000 rpm can be achieved without the function of the length-adjustable connecting rod 1 having to be restricted.

Bei Kaltstart besteht der Wunsch nach einer hohen Verdichtung. Allerdings herrscht im kalten Zustand der Brennkraftmaschine ein hoher Öldruck im Schmierölkreislauf, wodurch die Pleuelstange 1 verkürzt werden würde, was dem Wunsch nach einer hohen Verdichtung entgegensteht. Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Lösung, um dieses Problem zu vermeiden, indem die Verbindungseinrichtung 27 und/oder der Steuerkolben 31 zumindest ein Thermoelement 65 aufweist, welches die Wirklänge der Verbindungseinrichtung 27 in Abhängigkeit der Betriebstemperatur verändert.When cold starting, there is a desire for a high compression. However, there is a high oil pressure in the lubricating oil circuit in the cold state of the internal combustion engine, whereby the connecting rod 1 would be shortened, which precludes the desire for a high compression. FIGS. 11 and 12 show a solution to avoid this problem in that the connecting device 27 and / or the control piston 31 has at least one thermocouple 65, which changes the effective length of the connecting device 27 as a function of the operating temperature.

Das Verbindungselement 28 der Verbindungseinrichtung 27 ist dabei als eine normal zur Längsachse la der Pleuelstange 1 angeordnete, axial verschiebbare zweiteilige Verbindungstange 29 ausgebildet ist, welche im Bereich des Steuerkolbens 31 axial geteilt ist, wobei das Thermoelement 65 zwischen einem ersten Verbindungsstangenteil 29a und einem zweiten Verbindungsstangenteil 29b, insbesondere zwischen dem ersten Verbindungsstangenteil 29a und dem Steuerkolben 31 angeordnet ist.The connecting element 28 of the connecting device 27 is designed as a normal to the longitudinal axis la of the connecting rod 1, axially displaceable two-piece connecting rod 29 which is axially divided in the region of the control piston 31, wherein the thermocouple 65 between a first connecting rod portion 29a and a second connecting rod part 29b, in particular between the first connecting rod part 29a and the control piston 31 is arranged.

Das Thermoelement 65 hat im kalten Zustand eine kürzere Einbaulänge als im warmen Zustand. Derartige Thermoelemente weisen ein temperatursensibles Dehnstoffelement mit beispielsweise Öl, Wachs, Hartparaffin oder Metall als Dehnstoff auf.The thermocouple 65 has a shorter installation length in the cold state than in the warm state. Such thermocouples have a temperature-sensitive expansion element with, for example, oil, wax, hard paraffin or metal as a wax.

Im kalten Zustand kompensiert das Thermoelement 65 den hohen Steuerdruck im kalten Schmierölkreislauf, weshalb eine Verkürzung der Pleuelstange 1 und somit Absenkung der Verdichtung bei Kaltstart vermieden wird. Durch den zusammengezogenen Dehnstoff des Thermoelementes 65 ist die Länge des Verbindungselementes 28 verkürzt, weshalb ein Öffnen des ersten Ventils 17 unterbleibt und der Druck im ersten Hochdruckraum 9 erhalten bleibt. Bei Erreichen der Betriebstemperatur dehnt sich der Dehnstoff im Thermoelement 65 aus, wodurch das Verbindungselement 28 die zur Betätigung des ersten Ventils 17 notwendige normale Länge erreicht. Die gewünschten Verdichtungswerte können nun gemäß der Steuerung durch das Motorkennfeld eingestellt werden. Beispielsweise wird für den Niedriglastbereich hohe Verdichtung und für den Hochlastbereich niedrige Verdichtung eingestellt.When cold, the thermocouple 65 compensates for the high control pressure in the cold lubricating oil circuit, which is why a shortening of the connecting rod 1 and thus lowering the compression at cold start is avoided. Due to the contracted expansion material of the thermocouple 65, the length of the connecting element 28 is shortened, which is why an opening of the first valve 17 is omitted and the pressure in the first high-pressure chamber 9 is maintained. Upon reaching the operating temperature, the expansion expands in the thermocouple 65, whereby the connecting element 28 reaches the necessary for the actuation of the first valve 17 normal length. The desired compression values can now be set according to the control of the engine map. For example, high compression is set for the low load range and low compression for the high load range.

Um zu vermeiden, dass nach längerer Ruhezeit das Öl aus dem ersten Hochdruckraum 9 durch das Kolbengewicht ausgepresst wird, kann zwischen dem ersten und dem zweiten Stangenteil 4, 5 der Pleuelstange 1 ein in Richtung Pleuelstangenverlängerung wirkendes Federelement 66 angeordnet sein, welches beispielsweise als Tellerfeder ausgebildet sein kann. Durch das Federelement 66 wird der zweite Stangenteil 5 der Pleuelstange 1 in seiner oberen Position gehalten.To avoid that after prolonged rest period, the oil is pressed out of the first high-pressure chamber 9 by the piston weight, can be arranged between the first and second rod part 4, 5 of the connecting rod 1 acting in the direction of connecting rod extension spring element 66, which, for example, designed as a plate spring can be. By the spring element 66, the second rod part 5 of the connecting rod 1 is held in its upper position.

Fig. 12 zeigt eine der Fig. 4 ähnliche praktische Ausführung der in Fig. 11 schematisch dargestellten Anordnung mit einem Thermoelement 65 in der geteilten Verbindungsstange 29 zwischen dem ersten Verbindungsstangenteil 19a und dem Steuerkolben 31 und einem im ersten Hochdruckraum 9 zwischen dem erste Stangenteil 4 und dem zweiten Stangenteil 5 der Pleuelstange 1 angeordneten Federelement 66. Dabei ist das Kolbenelement 6 des zweiten Stangenteils 5 in der linken Bildhälfte in seiner einem hohen Verdichtungsverhältnis zugeordneten oberen Stellung und in der linken Bildhälfte in seinereinem niedrigen Verdichtungsverhältnis zugeordneten unteren Stellung mit komprimiertem Federelement 66 dargestellt.FIG. 12 shows a practical embodiment of the arrangement shown schematically in FIG. 11 with a thermocouple 65 in the divided connecting rod 29 between the first connecting rod part 19a and the control piston 31 and one in the first high pressure chamber 9 between the first rod part 4 and In this case, the piston element 6 of the second rod part 5 in the left half of the image in its high compression ratio associated upper position and in the left half of its low compression ratio associated lower position is shown with compressed spring element 66.

Fig. 13 zeigt schematisch eine Steuerungseinrichtung 16, welche sich von den Fig. 2a und 2b dadurch unterscheidet, dass zwischen dem ersten Ventil 17 und dem ersten Hochdruckraum 9 im ersten Ölkanal 11 eine erste Drosseleinrichtung 71 angeordnet ist. Weiters ist zwischen dem zweiten Ventil 22 und dem zweiten Hochdruckraum 10 im zweiten Ölkanal 11 eine zweite Drosseleinrichtung 72 angeordnet. Durch die Drosseleinrichtungen71 und 72 können Druckwellen abgebremst werden, die die Steuerungseinrichtung 16 auslenken, insbesondere die Ventile 17, 22 öffnen könnten. Insbesondere können bei einer Längenverstellung der Pleuelstange 1 ein Ausbreiten von Druckwellen aus den Hochdruckräumen 9, 10 in das restliche Ölsystem des Fahrzeuges und daraus resultierende Beschädigungen verhindert werden.13 schematically shows a control device 16, which differs from FIGS. 2 a and 2 b in that a first throttle device 71 is arranged in the first oil passage 11 between the first valve 17 and the first high-pressure chamber 9. Furthermore, a second throttle device 72 is disposed between the second valve 22 and the second high pressure chamber 10 in the second oil passage 11. By the throttling devices 71 and 72 pressure waves can be braked, which deflect the control device 16, in particular the valves 17, 22 could open. In particular, in a length adjustment of the connecting rod 1, a spreading of pressure waves from the high-pressure chambers 9, 10 are prevented in the rest of the oil system of the vehicle and resulting damage.

Um dennoch ein rasches Füllen des ersten Hochdruckraumes 9 zu ermöglichen, kann die erste Drosseleinrichtung 71 übereinen ersten Bypasskanal 73 umgangen werden, wobei im ersten Bypasskanal 73 ein erstes Bypass Ventil 75 angeordnet ist, welches beispielsweise durch ein in Richtung des ersten Hochdruckraumes 9 öffnendes Rückschlagventil gebildet ist. Der erste Bypasskanal 75 kann vom Ölversorgungskanal 13 oder vom ersten Verbindungskanal 14 ausgehen und mündet stromabwärts der ersten Drosseleinrichtung 71 in den ersten Ölkanals 11 oder in den ersten Hochdruckraum 9 ein. Analog dazu kann die zweite Drosseleinrichtung 72 durch einen zweiten Bypasskanal 76 umgehbar ausgebildet sein, welcher vom Ölversorgungskanal 13 oder vom zweiten Verbindungskanal 15 ausgeht und stromabwärts der zweiten Drosseleinrichtung 72 in den zweiten Ölkanal 12 einmündet. Weiters kann im zweiten Bypasskanal 74 ein erstes BypassIn order nevertheless to allow a rapid filling of the first high-pressure chamber 9, the first throttle device 71 can be bypassed via a first bypass channel 73, wherein in the first bypass channel 73, a first bypass valve 75 is arranged, which is formed for example by a 9 opening in the direction of the first high-pressure chamber check valve is. The first bypass channel 75 may originate from the oil supply channel 13 or from the first connection channel 14 and flows into the first oil channel 11 or into the first high-pressure chamber 9 downstream of the first throttle device 71. Similarly, the second throttle device 72 may be formed by a bypass passage 76, which emanates from the oil supply channel 13 or the second connection channel 15 and downstream of the second throttle device 72 opens into the second oil passage 12. Furthermore, in the second bypass channel 74, a first bypass

Ventil 75 angeordnet ist, welches beispielsweise durch ein in Richtung des zweiten Hochdruckraumes 10 öffnendes Rückschlagventil gebildet ist.Valve 75 is arranged, which is formed for example by a in the direction of the second high-pressure chamber 10 opening check valve.

Dabei sind Varianten mit nur einer ersten Drosseleinrichtung 71 oder einer zweiten Drosseleinrichtung 72, oder sowohl einer ersten 71 und einer zweiten Drosseleinrichtung 72, jeweils ohne Bypasskanal 73, 74 oder in Kombination mit zumindest einem Bypasskanal 73, 74 möglich. Fig. 14 und 15 zeigen eine konstruktive Ausführung des in Fig. 13 dargestellten Schemas.Variants are possible with only a first throttle device 71 or a second throttle device 72, or both a first 71 and a second throttle device 72, each without bypass channel 73, 74 or in combination with at least one bypass channel 73, 74. Figs. 14 and 15 show a constructive embodiment of the scheme shown in Fig. 13.

In Fig. 16 und 17 ist zeigen relative Verschiebungen h der beiden Stangenteile 4, 5 zueinander, sowie die Druckverläufe p9 und pi0 im ersten Hochdruckraum 9 bzw. zweiten Hochdruckraum 10, aufgetragen über dem Kurbelwinkel KW für eine Verlängerung und eine Verkürzung der Pleuelstange 1, wobei in Fig. 17 ein Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min und in Fig. 18 ein Leichtlastbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer Motordrehzahl von etwa 4000 U/min dargestellt ist. Deutlich ist zu erkennen, dass in Fig. 17 die maximale Länge (h=3 mm) der Pleuelstange 1 nach etwa vier Arbeitszyklen und die minimale Länge (h=0 mm) der Pleuelstange nach einem Arbeitszyklus erreicht werden. In Fig. 18 werden die maximale Länge (h=3 mm) der Pleuelstange 1 nach etwa drei Arbeitszyklen und die minimale Länge (h=0 mm) der Pleuelstange nach etwa fünf Arbeitszyklen erreicht.16 and 17 show relative displacements h of the two rod parts 4, 5 to each other, and the pressure curves p9 and pi0 in the first high pressure chamber 9 and second high pressure chamber 10, plotted against the crank angle KW for an extension and shortening of the connecting rod 1, FIG. 17 shows a full-load operation of the internal combustion engine at an engine speed of 2000 rpm and FIG. 18 shows a light-load operation of the internal combustion engine at an engine speed of approximately 4000 rpm. It can clearly be seen that in Fig. 17, the maximum length (h = 3 mm) of the connecting rod 1 after about four cycles and the minimum length (h = 0 mm) of the connecting rod are achieved after a duty cycle. In Fig. 18, the maximum length (h = 3 mm) of the connecting rod 1 is reached after about three working cycles and the minimum length (h = 0 mm) of the connecting rod after about five working cycles.

Claims

1. Length-adjustable connecting rod (1) for a reciprocating engine, with at least one first rod part (4) and a second rod part (5), which two rod parts (4, 5) telescopically zoom in and / or into each other, wherein one of the two rod parts (5) form a guide cylinder (8) and the other rod part (4) in the guide cylinder (8) longitudinally displaceable piston member (6), wherein between a first end face (6a) of the piston member (6) and the guide cylinder (8) a first high-pressure chamber (9) and between a second end face (6b) of the piston element (6) and the guide cylinder (8) a second high-pressure chamber (10) is clamped, wherein in the first high-pressure chamber (9) a first oil passage (11) and in the second high-pressure chamber (10) opens a second oil passage (12), and the oil passages (11, 12) by a control device (16) with at least one oil supply passage (13) are flow connected, characterized in that the control Device (16) a first valve (17) and a second valve (22) each having a in a valve chamber (18; 23) is pressed by a restoring force against a valve seat (21; 26), wherein a first valve space (18) of the first valve (17) with the first oil passage (11) and a second valve space (23) of the second valve space (23) is fluidly connected to the second oil passage (12), and the valve bodies (20; 25) via a at least between a first position and a second position displaceable, at least one connecting element (28) having connecting means (27 In the first position, the first valve body (20) and in the second position, the second valve body (25) by the connecting means (27) respectively against the restoring force of an associated first and second valve seat (21; ) and the corresponding first or second valve chamber (18; 23) can be connected to the oil supply channel (13), and in each case in the other position on the first n and second valve seat (21; 26) rests and blocks the flow connection to the oil supply channel (13).

Second connecting rod (1) according to claim 1, characterized in that the connecting element (18) with a in a control cylinder (30) displaceable control piston (31) is fixedly connected to a control chamber (33), in which a - preferably with the oil supply channel (13) flow-connected - opens control line (34).

3. connecting rod (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body (20, 25) and the connecting means (27) are separate components, wherein the connecting means (27) in the first position of the second valve body (25) and in the second position from the first valve body (20) is spaced.

4. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting element (28) as preferably normal to the longitudinal axis (la) of the connecting rod (1) arranged axially displaceable connecting rod (19) is formed.

5. connecting rod (1) according to claim 4, characterized in that the first lifting axis (20a) of the first valve body (20) is formed coaxially with the longitudinal axis (29a) of the connecting rod (29), wherein the first valve (17) in the area a first end (29c) of the connecting rod (29) is arranged.

6. connecting rod (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the second lifting axis (25 a) of the second valve body (25) is formed coaxially with the longitudinal axis (29 a) of the connecting rod (19), wherein the second valve (22). in the region of a second end (29d) of the connecting rod (29) is arranged, and wherein preferably the first valve seats (21) of the first valve (17) and the second valve seat (26) of the second valve (22) facing away from each other.

7. connecting rod (1) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the first lifting axis (20a) of the first valve body (20) at a first angle (a) of about 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis (29a ) of the connecting rod (29) is arranged inclined.

8. connecting rod (1) according to claim 7, characterized in that between the first valve body (20) and the connecting rod (19) at least one preferably rod-shaped first transmission element (39) is arranged axially displaceable, wherein particularly preferably the first displacement axis (39 a) of the transmission element (39) is arranged coaxially with the first stroke axis (20a) of the first valve body (20).

9. connecting rod (1) according to any one of claims 7 or 8, characterized in that the second lifting axis (25 a) of the second valve body (25) at a second angle (γ) of about 90 ° +/- 60 ° to the longitudinal axis (29 a ) of the connecting rod (29) is arranged inclined.

10. connecting rod (1) according to claim 9, characterized in that between the second valve body (25) and the connecting rod (29) at least one preferably rod-shaped second transmission element (42) is arranged axially displaceable, wherein preferably the second displacement axis (42 a) of the second transmission element (42) is arranged coaxially with the second stroke axis (25a) of the second valve body (22).

11. connecting rod (1) according to one of claims 8 to 10, characterized in that between the first transmission element (39) and the connecting rod (29) and / or between the second transmission element (42) and the connecting rod (29) at least one preferably Spherical deflecting element (40) is arranged, particularly preferably the deflecting element (40) in one of the receiving bores (29b, 39b, 42b) of the connecting rod (29) and the first and second transmission element (39, 42) connecting and at an angle ( ß) greater than 0 ° to this inclined deflection bore (41) is arranged.

12. connecting rod (1) according to one of claims 8 to 11, characterized in that the connecting rod (29) in at least one position directly on the first and second transmission element (39, 42) acts.

A connecting rod (1) according to any one of claims 4 to 12, characterized in that at least one end (29c, 29d) of the connecting rod (29) is conical or spherical in shape.

14. connecting rod (1) according to one of claims 8 to 13, characterized in that at least one end of the first and / or second transmission element (39, 42) is conical or spherical.

15. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the control cylinder (30) at its outer periphery preferably by a circumferential annular groove (37 a) formed annular space (37) which communicates with the control chamber (33) or a high pressure chamber (10) is fluidly connected.

16. connecting rod (1) according to one of claims 1 to 15, wherein the control device (16) at least one displaceable in the direction of a displacement axis (16 a) mounted part, and wherein the displacement axis (16 a) in a rocker plane (ε) of the connecting rod ( 1) - preferably normal to the longitudinal axis (la) of the connecting rod (1) - is arranged, characterized in that at least one reciprocating part of the control device (16) at least one buoyant body (60, 61) or at least partially as a buoyant body ( 60, 61) is formed.

17. Connecting rod (1) according to claim 15, characterized in that the buoyant body (60, 61) has a lower density than the actuating medium, preferably engine oil.

18. connecting rod (1) according to claim 16 or 17, characterized in that at least one buoyant body (60, 61) is designed as a hollow body.

19. connecting rod (1) according to one of claims 16 to 18, characterized in that at least one buoyant body (60, 61) as a closed-cell foam body, preferably made of polystyrene, is formed.

20. Connecting rod (1) according to any one of claims 16 to 19, characterized in that the buoyancy body (60, 61) fixedly connected to the reciprocating part or is formed integrally therewith.

21, connecting rod (1) according to one of claims 16 to 20, wherein a reciprocating part of the control device (16) by a in a control cylinder (30) slidably mounted control piston (31) is formed, the first end face (31 a) a control chamber (33) which can be acted upon by the actuating medium and whose second end face (31b) adjoin a spring space (32a) having a return spring (32), characterized in that at least one buoyancy body (60, 61) in the region of the first end face (31a) and / or in the region of the second end face (31b) of the control piston (31) is arranged, wherein preferably the control piston (31) between the control chamber (33) and the spring chamber (32a) has defined leaks.

22 connecting rod (1) according to claim 21, characterized in that the spring chamber (32 a) with a storage space (62) is fluidly connected, wherein preferably the storage space (62) in the same rod part (4) of the connecting rod (1) as the control device ( 16) is arranged.

23 connecting rod (1) according to claim 22, characterized in that the storage space (62) via a throttle (63) is connected to a crank chamber.

24. Connecting rod (1) according to any one of claims 16 to 23, characterized in that the connecting device (27) has at least one buoyancy body or at least partially formed as a buoyant body.

25. Connecting rod (1) according to claim 24, characterized in that at least one valve body (20, 25) has at least one buoyancy body or is at least partially designed as a buoyant body.

26. Connecting rod (1) according to one of claims 1 to 25, characterized in that the connecting device (27) and / or the control piston (31) has at least one thermocouple (65).

27 connecting rod (1) according to claim 26, characterized in that the connecting element (28) of the connecting device (28) as a preferably normal to the longitudinal axis (la) of the connecting rod (1) arranged axially displaceable connecting rod (29) is formed, which - Preferably in the region of the control piston (31) - axially divided, wherein the thermocouple (65) between a first connecting rod part (29 a) and a second connecting rod part (29 b), particularly preferably between the first connecting rod part (19 a) and the control piston (31) is arranged.

28 connecting rod (1) according to one of claims 1 to 27, characterized in that between the first connecting rod part (19 a) and the second connecting rod part (19 b) acting in the direction of connecting rod extension spring element (66) is arranged, wherein preferably the spring element (66 ) is designed as a plate spring.

29 connecting rod (1) according to one of claims 1 to 28, characterized in that in the first oil passage (11) at least a first throttle device (71) and / or in the second oil passage (12) at least a second throttle device (72) is arranged, wherein preferably the first throttle device (71) and / or the second throttle device (72) by a first bypass passage (73) and a second bypass passage (74) is bypassed.

30. connecting rod (1) according to claim 29, characterized in that in the first bypass channel (73) and / or second bypass channel (74) preferably designed as a check valve first bypass valve (75) and second bypass valve (76) is arranged. 2015 06 18 Fu