AT522162B1

AT522162B1 - Assembly method of a connecting rod part fixed to the housing of a length-adjustable connecting rod

Info

Publication number: AT522162B1
Application number: ATA50195/2019A
Authority: AT
Inventors: Heller Malte
Original assignee: Avl List Gmbh; Iwis Motorsysteme Gmbh & Co Kg
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-09-15
Also published as: AT522162A4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines als Schraubenkörper (48) mit einem Gewinde (51) ausgeführten, gehäusefesten Verschlusselements (40) mit einem Dichtungskegel (52) in einem ersten Pleuelteil (2) einer längenverstellbaren Pleuelstange (1), wobei ein Verschlusselement (40) mit einem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil (53) durch Aufbringen eines Sicherungsdrehmoments in die Öffnung (45) mit Gewindeabschnitt (46) einer Bohrung (44) im gehäusefesten ersten Pleuelteil (2) montiert wird, sowie durch das Aufbringen eines Abreißdrehmoments das vorstehende Werkzeug-Aufnahmeprofil (53) an einer Sollbruchstelle (54) zwischen dem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil (53) und dem Verschlusselement (40) abschert. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verschlusselement (40) für eine längenverstellbare Pleuelstange (1) mit einem Schraubenkörper (48), einem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil (53) und einem Dichtungskegel (52), sowie eine längenverstellbare Pleuelstange (1) mit einem in der Öffnung (45) einer Bohrung (44) montierten Verschlusselement (40) mit einer werkzeugaufnahmefreien Verschlussfläche (49).The present invention relates to a method for assembling a housing-fixed closure element (40) designed as a screw body (48) with a thread (51) and having a sealing cone (52) in a first connecting rod part (2) of a length-adjustable connecting rod (1) (40) is mounted with a protruding tool receiving profile (53) by applying a locking torque into the opening (45) with a threaded section (46) of a bore (44) in the first connecting rod part (2) fixed to the housing, and by applying a tear-off torque the above The tool receiving profile (53) shears off at a predetermined breaking point (54) between the projecting tool receiving profile (53) and the closure element (40). In addition, the present invention relates to a locking element (40) for a length-adjustable connecting rod (1) with a screw body (48), a protruding tool-receiving profile (53) and a sealing cone (52), as well as a length-adjustable connecting rod (1) with an in the opening (45) of a bore (44) mounted closure element (40) with a tool-free closure surface (49).

Description

description

MONTAGEVERFAHREN EINES GEHÄUSEFESTEN PLEUELTEILS EINER LÄNGENVERSTELLBAREN PLEUELSTANGE ASSEMBLY PROCEDURE OF A CONNECTING ROD FIXED TO THE HOUSING OF A LENGTH ADJUSTABLE CONNECTING ROD

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines gehäusefesten Verschlusselements in einem ersten Pleuelteil einer längenverstellbaren Pleuelstange gemäß Anspruch 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein solches Verschlusselement für eine längenverstellbare Pleuelstange sowie eine längenverstellbare Pleuelstange mit einem in der Öffnung montierten Verschlusselement und einen Kolbenmotor mit einer längenverstellbaren Pleuelstange. The present invention relates to a method for mounting a locking element fixed to the housing in a first connecting rod part of an adjustable-length connecting rod according to claim 1. In addition, the present invention relates to such a locking element for an adjustable-length connecting rod and an adjustable-length connecting rod with a locking element mounted in the opening and a piston engine with a length-adjustable connecting rod.

[0002] Bei Verbrennungsmotoren mit Hubkolben gibt es Bestrebungen, das Verdichtungsverhältnis während des Betriebs zu verändern und auf den jeweiligen Betriebszustand des Motors anzupassen, um den thermischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu verbessern. Mit steigendem Verdichtungsverhältnis nimmt der thermische Wirkungsgrad zu, jedoch kann ein zu hohes Verdichtungsverhältnis zu einer unbeabsichtigten Selbstzündung des Kolbenmotors führen. Eine solche frühzeitige Verbrennung des Kraftstoffes führt nicht nur zu einem unruhigen Lauf und dem sogenannten Klopfen des Motors, sondern kann auch zu Bauteilschäden am Motor führen. Im Teillastbereich ist die Gefahr der Selbstzündung geringer, so dass ein höheres Verdichtungsverhältnis möglich ist. In internal combustion engines with reciprocating pistons, there are efforts to change the compression ratio during operation and to adapt it to the respective operating state of the engine in order to improve the thermal efficiency of the internal combustion engine. The thermal efficiency increases as the compression ratio rises, but too high a compression ratio can lead to unintentional auto-ignition of the piston engine. Such an early combustion of the fuel not only leads to uneven running and the so-called knocking of the engine, but can also lead to component damage on the engine. In the partial load range, the risk of self-ignition is lower, so that a higher compression ratio is possible.

[0003] Zur Realisierung eines variablen Verdichtungsverhältnisses (VCR) existieren unterschiedliche Lösungen, mit denen die Lage des Hubzapfens der Kurbelwelle oder des Kolbenbolzens des Hubkolbens verändert oder die effektive Länge der Pleuelstange variiert wird. Hierbei gibt es jeweils Lösungen für eine kontinuierliche und diskontinuierliche Verstellung der Bauteile. Eine kontinuierliche Längenverstellung des Abstands zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen ermöglicht eine gleitende Einstellung des Verdichtungsverhältnisses auf den jeweiligen Betriebspunkt und damit einen optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Demgegenüber ergeben sich bei einer diskontinuierlichen Verstellung der Pleuellänge mit wenigen Stufen konstruktive und betriebstechnische Vorteile, was im Vergleich zu einem konventionellen Kolbenmotor trotzdem eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrades sowie entsprechende Einsparungen im Verbrauch und im Schadstoffausstoß ermöglicht. To realize a variable compression ratio (VCR) exist different solutions with which the position of the crank pin of the crankshaft or the piston pin of the reciprocating piston is changed or the effective length of the connecting rod is varied. There are solutions for continuous and discontinuous adjustment of the components. A continuous length adjustment of the distance between the piston pin and the crankshaft journal enables the compression ratio to be adjusted smoothly to the respective operating point and thus an optimal degree of efficiency of the internal combustion engine. On the other hand, a discontinuous adjustment of the connecting rod length with a few steps results in structural and operational advantages, which in comparison to a conventional piston engine nevertheless enables a significant improvement in efficiency and corresponding savings in consumption and pollutant emissions.

[0004] Eine diskontinuierliche Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für einen Kolbenmotor beschreibt die EP 1 426 584 A1, in der ein mit dem Kolbenbolzen des Hubkolbens verbundener Exzenter eine Anpassung des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht, wobei die Fixierung des Exzenters in den jeweiligen Endstellungen des Schwenkbereichs mittels einer mechanischen Arretierung erfolgt. Demgegenüber offenbart die DE 10 2005 055 199 A1 eine längenverstellbare Pleuelstange, mit der unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse realisiert werden können, wobei der Exzenter durch zwei Zylinder-Kolben-Einheiten und den hydraulischen Druckunterschied des zugeführten Motoröls in seiner Position fixiert wird. A discontinuous adjustment of the compression ratio for a piston engine is described in EP 1 426 584 A1, in which an eccentric connected to the piston pin of the reciprocating piston enables the compression ratio to be adjusted, with the eccentric being fixed in the respective end positions of the pivoting range by means of a mechanical lock he follows. In contrast, DE 10 2005 055 199 A1 discloses a length-adjustable connecting rod with which different compression ratios can be achieved, the eccentric being fixed in its position by two cylinder-piston units and the hydraulic pressure difference of the supplied engine oil.

[0005] Die WO 2015/055582 A?2 zeigt eine längenverstellbare Pleuelstange mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Pleuelteilen, wobei der am ersten Pleuelteil vorgesehene Verstellkolben den Zylinder des zweiten Pleuelteils in zwei Druckräume unterteilt. Die beiden Druckräume dieser Zylinder-Kolben-Einheit werden über Rückschlagventile mit Motoröl versorgt, wobei sich jeweils nur in einer Druckkammer unter Druck stehendes Motoröl befindet. Ist die längenverstellbare Pleuelstange in der langen Position, befindet sich in der oberen Druckkammer kein Motoröl, während die untere Druckkammer hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Im Betrieb wird dann eine Zugkraft durch den mechanischen Kontakt mit dem oberen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf die motorölgefüllte untere Druckkammer übertragen. Da das Rückschlagventil dieser Kammer den Rücklauf des Motoröls unterbindet, steigt der Druck des Motoröls an, so dass die Pleuelstange in dieser Richtung hydraulisch gesperrt ist. In der kurzen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange drehen sich die Verhältnisse in der Zylinder-Kolben-Einheit um. Die untere Druckkammer ist leer, während WO 2015/055582 A-2 shows a length-adjustable connecting rod with connecting rod parts that can be telescoped into one another, the adjusting piston provided on the first connecting rod part dividing the cylinder of the second connecting rod part into two pressure chambers. The two pressure chambers of this cylinder-piston unit are supplied with engine oil via check valves, with engine oil under pressure in only one pressure chamber. If the length-adjustable connecting rod is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber, while the lower pressure chamber is completely filled with engine oil. During operation, a tensile force is then absorbed by the mechanical contact with the upper stop of the adjusting piston. An applied pressure force is transmitted to the engine oil-filled lower pressure chamber via the piston surface. Since the check valve in this chamber prevents the return of the engine oil, the pressure of the engine oil rises so that the connecting rod is hydraulically blocked in this direction. In the short position of the length-adjustable connecting rod, the situation in the cylinder-piston unit is reversed. The lower pressure chamber is empty while

die obere Druckkammer mit Motoröl gefüllt ist. Entsprechend bewirkt eine Zugkraft einen Druckanstieg in der oberen Kammer und eine hydraulische Sperrung der längenverstellbaren Pleuelstange, während eine Druckkraft durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens aufgenommen wird. the upper pressure chamber is filled with engine oil. Accordingly, a tensile force causes a pressure increase in the upper chamber and a hydraulic locking of the length-adjustable connecting rod, while a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston.

[0006] Vergleichbare Lösungen für längenverstellbare Pleuelstangen zeigen WO 2016/203047 A1 und AT 517 217 A4. [0006] WO 2016/203047 A1 and AT 517 217 A4 show comparable solutions for length-adjustable connecting rods.

[0007] Eine weitere längenverstellbare Pleuelstange ist aus der WO 2016/203047 bekannt. Zum Verstellen der Wirklänge der Pleuelstange wird ein Steuerschieber verwendet, der gegen die Vorspannung einer Steuerschieberfeder zwei Ablassventile betätigt. Sowohl für die Beaufschlagung des Steuerschiebers mit einem hydraulischen Steuerdruck, für die Versorgung und Entleerung der Druckkammerrn, als auch für die Aufnahmen des Steuerschiebers und der Ablassventile sind in dem gehäusefesten Pleuelteil der Pleuelstange Bohrungen ausgebildet, wobei die umgebungsoffenen Öffnungen der Bohrungen mit Verschlussstopfen versehen sind, um die hydraulische Steuereinrichtung zur Umgebung hin abzudichten. Je nach Ausgestaltung der Bohrung sowie der Funktion und der Druckbelastung der hydraulischen Komponente sind die Verschlussstopfen als einfache Madenschrauben, als Madenschrauben mit besonderen Dichtflächen oder als einfache Schrauben mit Dichtungsflansch und Innen- oder Außensechskantprofil ausgebildet. Dabei ergeben sich gerade für die Verschlussschrauben mit einem integrierten Werkzeug-Aufnahmeprofil und mit geringem Durchmesser, z. B. für die Hydraulikmittelleitungen, Probleme beim Einschrauben der Verschlussschrauben, sowie beispielsweise durch Kantenträger, und beim Aufbringen eines ausreichenden Sicherungsdrehmoments zur Sicherung der Verschlussschraube in der Öffnung der Bohrung, beispielsweise durch das Versagen des Werkzeug-Aufnahmeprofils vor Erreichen des notwendigen Sicherungsdrehmoments. Another length-adjustable connecting rod is known from WO 2016/203047. To adjust the effective length of the connecting rod, a control slide is used, which actuates two drain valves against the bias of a control slide spring. For the application of the control slide with a hydraulic control pressure, for the supply and emptying of the pressure chambers, as well as for the receptacles of the control slide and the drain valves, bores are formed in the connecting rod part of the connecting rod that is fixed to the housing, the openings of the bores open to the environment being provided with sealing plugs, to seal off the hydraulic control device from the environment. Depending on the design of the bore and the function and pressure load of the hydraulic component, the plugs are designed as simple grub screws, as grub screws with special sealing surfaces or as simple screws with sealing flange and internal or external hexagon profile. This results in locking screws with an integrated tool-receiving profile and with a small diameter, e.g. B. for the hydraulic medium lines, problems with screwing in the screw plugs, as well as edge carriers, and when applying a sufficient locking torque to secure the screw plug in the opening of the hole, for example due to the failure of the tool-receiving profile before reaching the necessary locking torque.

[0008] Verschlussschrauben mit abscherbaren Werkzeug-Aufnahmeprofilen zeigen beispielsweise US 2015/023753 A1 und FR 2 756 349 A1. [0008] Locking screws with shearable tool receiving profiles are shown, for example, in US 2015/023753 A1 and FR 2 756 349 A1.

[0009] Eine längenverstellbare Pleuelstange ist in einem Kolbenmotor ein kritisches Bauteil, das sehr hohe Belastungen sowohl hinsichtlich der Kraftübertragung als auch hinsichtlich der hydraulischen Verhältnisse in der Steuereinrichtung aushalten muss. Für einen dauerhaften und sicheren Betrieb der Pleuelstange ist bereits in der Herstellung und Montage der Komponenten eine sorgfältige und fehlerfreie Verarbeitung notwendig. Trotzdem unterliegt auch eine längenverstellbare Pleuelstange dem hohen Kostendruck im Automobilbereich und den Anforderungen an eine sichere und dauerhafte Funktionalität. A length-adjustable connecting rod is a critical component in a piston engine that has to withstand very high loads both in terms of power transmission and in terms of the hydraulic conditions in the control device. For a permanent and safe operation of the connecting rod, careful and error-free processing is necessary in the manufacture and assembly of the components. Nevertheless, a connecting rod with adjustable length is also subject to the high cost pressure in the automotive sector and the requirements for safe and permanent functionality.

[0010] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mittels eines verbesserten Montageverfahrens einen einfachen Aufbau einer längenverstellbaren Pleuelstange zu erreichen. It is therefore the object of the present invention to achieve a simple structure of a length-adjustable connecting rod by means of an improved assembly method.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Montieren eines gehäusefesten ersten Pleuelteils einer längenverstellbaren Pleuelstange mit folgenden Schritten gelöst: According to the invention, this object is achieved by a method for assembling a first connecting rod part fixed to the housing of a length-adjustable connecting rod with the following steps:

a) Bereitstellen des ersten Pleuelteils mit mindestens einer Bohrung, insbesondere für eine hydraulische Steuereinrichtung zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange, wobei die mindestens eine Bohrung des ersten Pleuelteils an einem umgebungsoffenen Ende eine Öffnung mit einem Gewindeabschnitt aufweist; a) providing the first connecting rod part with at least one bore, in particular for a hydraulic control device for adjusting the effective length of the length-adjustable connecting rod, the at least one bore of the first connecting rod part having an opening with a threaded section at an end open to the environment;

b) Bereitstellen eines als Schraubenkörper mit einem Gewinde ausgeführten Verschlusselements zum Verschließen der Öffnung, wobei das Verschlusselement ein vorstehendes Werkzeug-Aufnahmeprofil aufweist, um das Verschlusselement in die Öffnung zu montieren, und zwischen dem Verschlusselement und dem Werkzeug-Aufnahmeprofil eine Sollbruchstelle ausgebildet ist, und wobei die Verschlussschraube einen Dichtungskegel aufweist, der auf der Innenseite des Schraubenkörpers an das Gewinde anschließt; b) providing a closure element designed as a screw body with a thread for closing the opening, the closure element having a protruding tool-receiving profile in order to mount the closing element in the opening, and a predetermined breaking point being formed between the closing element and the tool-receiving profile, and wherein the screw plug has a sealing cone which connects to the thread on the inside of the screw body;

b1) Bereitstellen eines Werkzeugs zum Aufbringen eines Anzugsdrehmoments auf das Werkzeug-Aufnahmeprofil; b1) providing a tool for applying a tightening torque to the tool receiving profile;

c) Montieren des Verschlusselements in der Öffnung durch Einschrauben des Schraubenkörpers in den Gewindeabschnitt der Öffnung; c) mounting the closure element in the opening by screwing the screw body into the threaded section of the opening;

c1) Aufbringen eines Sicherungsdrehmoments auf das Werkzeug-Aufnahmeprofil mittels des Werkzeugs zur Sicherung des Schraubenkörpers in der Öffnung und hochdrucksicheres Abdichten der Öffnung der Bohrung am Dichtungskegel mittels des mit dem Sicherungsdrehmoment gesicherten Schraubenkörpers; c1) applying a locking torque to the tool-receiving profile by means of the tool to secure the screw body in the opening and high-pressure-proof sealing of the opening of the bore on the sealing cone by means of the screw body secured with the locking torque;

d) Aufbringen eines Abreißdrehmoments auf das Werkzeug-Aufnahmeprofil, insbesondere mittels eines Werkzeugs; und d) applying a tear-off torque to the tool receiving profile, in particular by means of a tool; and

e) Abscheren des Werkzeug-Aufnahmeprofils an der Sollbruchstelle von dem in der Öffnung gesicherten Verschlusselement. e) Shearing off the tool receiving profile at the predetermined breaking point from the closure element secured in the opening.

[0012] Mit dem vorliegenden Verfahren können die Öffnungen von Bohrungen in dem gehäusefesten Pleuelteil einer längenverstellbaren Pleuelstange sicher und schnell verschlossen werden. Je nach Einsatz und Anordnung können die Bohrungen zur Versorgung oder zur Aufnahme von Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung als offene Bohrung oder als Sacklochbohrung ausgebildet sein. With the present method, the openings of bores in the connecting rod part of a length-adjustable connecting rod that is fixed to the housing can be closed safely and quickly. Depending on the use and arrangement, the holes for supplying or receiving components of the hydraulic control device can be designed as an open hole or as a blind hole.

[0013] Das Montageverfahren umfasst das hochdrucksichere Abdichten der Öffnung der Bohrung am Dichtungskegel mittels des mit dem Sicherungsdrehmoment gesicherten Schraubenkörpers. Das Vorsehen eines Dichtungskegels auf einem dem Werkzeug-Aufnahmeprofil gegenüberliegenden Ende des Schraubenkörpers ermöglicht bei einer Sicherung des Schraubenkörpers mit dem Sicherungsdrehmoment ein einfaches und dauerhaftes Abdichten der Bohrungsöffnung auch gegen die in der hydraulischen Steuereinrichtung einer längenverstellbaren Pleuelstange auftretenden extremen Drücke. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Dichtungskegel einen Neigungswinkel zur Längsachse des Schraubenkörpers zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50° aufweist. The assembly method comprises the high-pressure-tight sealing of the opening of the bore on the sealing cone by means of the screw body secured with the locking torque. The provision of a sealing cone on an end of the screw body opposite the tool-receiving profile enables simple and permanent sealing of the bore opening even against the extreme pressures occurring in the hydraulic control device of a length-adjustable connecting rod when the screw body is secured with the locking torque. It is advantageous if the sealing cone has an angle of inclination to the longitudinal axis of the screw body between 30 ° and 60 °, preferably between 40 ° and 50 °.

[0014] Günstigerweise ist das in Schritt d) aufgebrachte Abreißdrehmoment größer als das Sicherungsdrehmoment. Advantageously, the tear-off torque applied in step d) is greater than the securing torque.

[0015] Die Bohrung ist nach dem Einbringen der Bohrung in das gehäusefeste Pleuelteil zunächst zur Umgebung hin offen. Mit dem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil kann die Verschlussschraube sicher von einem Werkzeug zum Aufbringen eines Anzugsdrehmoments erfasst werden und mit dem Schraubenkörper in den Gewindeabschnitt der Öffnung eingeschraubt werden ohne die Gefahr von Kantenträgern oder einer axialen Fehlstellung des Schraubenkörpers. Weiter ist auch das Aufbringen eines Sicherungsdrehmoments auf das Werkzeug-Aufnahmeprofil zur Sicherung der Verschlussschraube in der Öffnung problemlos realisierbar, ohne eine Gefahr das Werkzeug-Aufnahmeprofil oder den Schraubenkörper selbst zu beschädigen, insbesondere bei geringen Bohrungsdurchmessern und innenliegenden Aufnahmeprofilen. Darüber hinaus weist der Schraubenkörper ohne das am Ende des Montageverfahrens abgescherte WerkzeugAufnahmeprofil gegenüber herkömmlichen Verschlussschrauben eine relativ geringe Masse auf, wodurch sich das Gesamtgewicht des von dem Schraubenkörper abgedichteten gehäusefesten Pleuelteils reduziert. Ebenso ist der benötigte Bauraum des die Öffnung abdichtenden Schraubenkörpers im Vergleich zu herkömmlichen Verschlussschrauben geringer, was sich positiv auf die erforderliche Größe des gehäusefesten Pleuelteils auswirkt. After the bore has been made in the connecting rod part fixed to the housing, the bore is initially open to the environment. With the above tool-receiving profile, the locking screw can be securely grasped by a tool for applying a tightening torque and screwed into the threaded section of the opening with the screw body without the risk of edge carriers or an axial misalignment of the screw body. Furthermore, the application of a locking torque to the tool mounting profile to secure the locking screw in the opening can be implemented without any problems, without the risk of damaging the tool mounting profile or the screw body itself, especially in the case of small bore diameters and internal mounting profiles. In addition, the screw body has a relatively low mass compared to conventional locking screws without the tool receiving profile sheared off at the end of the assembly process, which reduces the total weight of the connecting rod part fixed to the housing and sealed by the screw body. The space required for the screw body sealing the opening is also less compared to conventional locking screws, which has a positive effect on the required size of the connecting rod part fixed to the housing.

[0016] In einem bevorzugten Verfahren beträgt das Sicherungsdrehmoment zur Sicherung der Verschlussschraube in der Öffnung zwischen 2 Nm und 40 Nm. Ein derartiges Sicherungsdrehmoment ermöglicht eine problemlose und hochdruckfeste Sicherung der Verschlussschraube in der Öffnung. In a preferred method, the locking torque for securing the screw plug in the opening is between 2 Nm and 40 Nm. A securing torque of this type enables the locking screw to be secured in the opening without any problems and with high pressure resistance.

[0017] Sinnvollerweise grenzt der Dichtungskegel direkt an das Gewinde an. [0017] The sealing cone sensibly adjoins the thread directly.

[0018] Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass das Verschlusselement bzw. der Schraubenkörper und das Werkzeug-Aufnahmeprofil einteilig ausgebildet sind, wobei die Sollbruchstelle zwischen dem Verschlusselement bzw. dem Schraubenkörper und dem Werkzeug-Aufnahmeprofil als Einschnürung gegenüber dem Werkzeug-Aufnahmeprofil ausgebildet ist. Die einteilige Ausbildung der Verschlussschraube und deren Bereitstellung für ein Verfahren zum Montieren eines gehäusefesten Pleuelteils ermöglicht nicht nur eine günstige Produktion der Verschlussschraube, Another embodiment provides that the closure element or the screw body and the tool-receiving profile are formed in one piece, the predetermined breaking point between the closure element or the screw body and the tool-receiving profile is designed as a constriction with respect to the tool-receiving profile. The one-piece design of the screw plug and its provision for a method for assembling a connecting rod part fixed to the housing not only enables inexpensive production of the screw plug,

sondern auch eine fehlerarme Positionierung des Schraubenkörpers mittels dem vom Werkzeug erfassten Aufnahmeprofil. but also an error-free positioning of the screw body by means of the receiving profile recorded by the tool.

[0019] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Abreißdrehmoment im Montageverfahren mindestens 10 % größer, bevorzugt mindestens 25 % größer, als das Sicherungsdrehmoment ist. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Abscheren des Werkzeug-Aufnahmeprofils an der Sollbruchstelle vor einem Beenden der Sicherung und Abdichtung des Schraubenkörpers in der Öffnung verhindert. An advantageous embodiment provides that the tear-off torque in the assembly process is at least 10% greater, preferably at least 25% greater than the securing torque. This prevents unintentional shearing off of the tool-receiving profile at the predetermined breaking point before the securing and sealing of the screw body in the opening is ended.

[0020] Für eine einfache Herstellung der Verschlussschraube kann das Werkzeug-Aufnahmeprofil ein Kantenprofil sein, bevorzugt ein Vierkant- oder ein Sechskantprofil sein. Neben der einfachen symmetrischen Konstruktion bei einem Vierkant- oder einem Sechskantprofil kann ein solches Werkzeug-Aufnahmeprofil einfach und sicher mit herkömmlichen Werkzeugen zum Aufbringen eines Anzugsdrehmoments erfasst und gehalten werden. Dabei sieht eine Modifikation vor, dass das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Sollbruchstelle und einer Schlüsselweite des Kantenprofils kleiner als 0,75, bevorzugt kleiner als 0,6, ist. Dieses Verhältnis zwischen der Schlüsselweite des Kantenprofils und dem Durchmesser der Sollbruchstelle ermöglicht ein einfaches Aufbringen eines ausreichenden Sicherungsdrehmoments zur Sicherung des Schraubenkörpers in der Öffnung sowie ein einfaches Bereitstellen eines entsprechend unterschiedlichen Abreißdrehmoments zum Abscheren des Werkzeugprofils an der Sollbruchstelle. Dabei entspricht die Schlüsselweite dem Abstand der parallelen Kantenflächen des Kantenprofils bei gerader Kantenzahl und bei ungerader Kantenzahl dem Abstand zwischen einer Kantenfläche und einer gegenüberliegenden Spitze zwischen zwei angrenzenden Kantenflächen. For a simple production of the screw plug, the tool receiving profile can be an edge profile, preferably a square or a hexagonal profile. In addition to the simple symmetrical construction in the case of a square or hexagonal profile, such a tool-receiving profile can be easily and reliably captured and held with conventional tools for applying a tightening torque. A modification provides that the ratio between the diameter of the predetermined breaking point and a width across flats of the edge profile is less than 0.75, preferably less than 0.6. This ratio between the width across flats of the edge profile and the diameter of the predetermined breaking point enables a simple application of a sufficient locking torque to secure the screw body in the opening as well as a simple provision of a correspondingly different tear-off torque for shearing off the tool profile at the predetermined breaking point. The width across flats corresponds to the distance between the parallel edge surfaces of the edge profile with an even number of edges and with an odd number of edges the distance between an edge surface and an opposite tip between two adjacent edge surfaces.

[0021] Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verschlusselement für eine längenverstellbare Pleuelstange mit einem Schraubenkörper und einem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil, wobei der Schraubenkörper ein Gewinde aufweist, um den Schraubenkörper in eine Öffnung mit Gewindeabschnitt eines gehäusefesten ersten Pleuelteils der längenverstellbaren Pleuelstange einzuschrauben, und wobei zwischen dem Schraubenkörper und dem Werkzeug-Aufnahmeprofil eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, um nach dem Einschrauben und Sichern des Schraubenkörpers in der Offnung des gehäusefesten ersten Pleuelteils ein gezieltes Abscheren des Werkzeug-Aufnahmeprofils vom Schraubenkörper zu ermöglichen, wobei das Gewinde des Schraubenkörpers als Außengewinde ausgeführt ist und einen sich in einem montierten Zustand des Verschlusselements an einer Innenseite des Schraubenkörpers an das Gewinde anschließenden Dichtungskegel aufweist. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Verschlusselement in Form einer Verschlussschraube, bei der der Schraubenkörper und das Werkzeug-Aufnahmeprofil unlösbar miteinander verbunden sind, ermöglicht dieses spezielle Verschlusselement für eine längenverstellbare Pleuelstange nicht nur eine einfache Montage durch ein leichteres Erfassen des vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofils von dem Einschraub-Werkzeug, sondern ermöglicht auch die Bereitstellung eines leichteren gehäusefesten Pleuelteils der längenverstellbaren Pleuelstange, da der Teil des Verschlusselements mit dem Werkzeug-Aufnahmeprofil nach dem Einschrauben und dem hochdrucksicheren Abdichten des Schraubenkörpers in der Öffnung an der Sollbruchstelle abschert und nur der Schraubenkörper des Verschlusselements in der Öffnung des Pleuelteils verbleibt. Da eine längenverstellbare Pleuelstange aufgrund der im Betrieb auf das Pleuel einwirkenden Gas- und Massenkräfte empfindlich auf die Masse der verschiedenen Bauteile reagiert, ist das Gewicht des gehäusefesten Pleuelteils ein kritischer Faktor bei der Konstruktion der längenverstellbaren Pleuelstange, dessen Einfluss auch durch geringe Gewichtseinsparungen durch das erfindungsgemäße Verschlusselement reduziert werden kann. Weiterhin verringert sich der benötigte Bauraum zum Verschließen der Bohrungen in dem gehäusefesten Pleuelteil, da die Länge des in der Öffnung verbleibenden Schraubenkörpers reduziert werden kann, was sich vorteilhaft bei der Konstruktion des gehäusefesten Pleuelteils und insgesamt der längenverstellbaren Pleuelstange auswirkt. Furthermore, the present invention relates to a closure element for an adjustable-length connecting rod with a screw body and a protruding tool-receiving profile, the screw body having a thread to screw the screw body into an opening with a threaded portion of a first connecting rod part fixed to the housing of the adjustable-length connecting rod , and wherein a predetermined breaking point is provided between the screw body and the tool receiving profile in order to enable the tool receiving profile to be sheared off the screw body in a targeted manner after the screw body has been screwed in and secured in the opening of the first connecting rod part fixed to the housing, the thread of the screw body being an external thread is designed and has a sealing cone adjoining the thread on an inside of the screw body in an assembled state of the closure element. In contrast to a conventional locking element in the form of a locking screw, in which the screw body and the tool mounting profile are permanently connected to one another, this special locking element for a length-adjustable connecting rod not only enables simple assembly by easier gripping of the protruding tool mounting profile from the screw-in Tool, but also enables the provision of a lighter connecting rod part of the adjustable-length connecting rod that is fixed to the housing, since the part of the locking element with the tool-receiving profile shears off after screwing in and the high-pressure-proof sealing of the screw body in the opening at the predetermined breaking point and only the screw body of the locking element in the The opening of the connecting rod remains. Since an adjustable-length connecting rod reacts sensitively to the mass of the various components due to the gas and inertia forces acting on the connecting rod during operation, the weight of the connecting rod part fixed to the housing is a critical factor in the design of the adjustable-length connecting rod, the influence of which is also due to the low weight savings achieved by the inventive Closure element can be reduced. Furthermore, the space required to close the bores in the connecting rod part fixed to the housing is reduced, since the length of the screw body remaining in the opening can be reduced, which is advantageous in the construction of the connecting rod part fixed to the housing and the length-adjustable connecting rod overall.

[0022] Eine sinnvolle Ausführungsform sieht vor, dass das Gewinde des Schraubenkörpers einen Außendurchmesser zwischen 2 und 6 mm, bevorzugt zwischen 2 und 4 mm, aufweist. Gerade bei Schraubenkörpern mit einem relativ kleinen Außendurchmesser, dem Nenndurchmesser des Gewindes, wirken sich die Vorteile der sicheren und problemlosen Montage, des hochdrucksi-A sensible embodiment provides that the thread of the screw body has an outer diameter between 2 and 6 mm, preferably between 2 and 4 mm. Especially with screw bodies with a relatively small outer diameter, the nominal diameter of the thread, the advantages of safe and problem-free assembly, the high-pressure

cheren Abdichtens sowie die Gewichts- und Bauraumvorteile besonders deutlich aus. Insbesondere lassen sich gerade Schraubenkörper mit einem Gewindemaß von M2,5, M3 und M4 mit einem vorstehenden Werkzeug-Aufnahmeprofil deutlich einfacher und sicherer in die Öffnungen von Bohrungen, insbesondere Bohrung zur Ausbildung von Hydraulikmittelleitungen, einschrauben und hochdrucksicher abdichten. Hier werden bei herkömmlichen Verschließmethoden deutlich größere Bauräume und Gewichte benötigt. more secure sealing as well as the weight and space advantages. In particular, straight screw bodies with a thread size of M2.5, M3 and M4 with a protruding tool-receiving profile can be screwed into the openings of bores, in particular bores for the formation of hydraulic medium lines, much more easily and securely, and sealed against high pressure. With conventional locking methods, significantly larger installation spaces and weights are required here.

[0023] Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine längenverstellbare Pleuelstange für einen Kolbenmotor mit einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Einstellen der Wirklänge der längenverstellbaren Pleuelstange, wobei ein erstes Pleuelteil der längenverstellbaren Pleuelstange mindestens eine Bohrung für die Anordnung oder Versorgung der hydraulischen Steuereinrichtungen aufweist, und mit mindestens einem Verschlusselement zum Verschließen einer Öffnung der Bohrung für die hydraulische Steuereinrichtung in der längenverstellbaren Pleuelstange, wobei die Bohrung an ihrem umgebungsoffenen Ende mit einem Innengewinde und einer geneigten Dichtungsfläche ausgeführt ist und das in der Offnung montierte Verschlusselement einen Schraubenkörper mit einem Außengewinde und einem sich auf der Innenseite des Schraubenkörpers anschließenden Dichtungskegel aufweist, wobei die Bohrung an der Dichtungsfläche der Öffnung durch den Dichtungskegel des Schraubenkörpers abdichtbar ist und das Verschlusselement eine werkzeugaufnahmefreie, nach Außen weisende, Verschlussfläche aufweist, wobei die Verschlussfläche einen Bruchflächenanteil aufweist. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen längenverstellbaren Pleuelstange, bei der eine in die Offnung einer Bohrung eingeschraubte und gesicherte Verschlussschraube einen vorstehenden Sechskant, einen Inbus, einen Torx oder einen Kreuzschlitz aufweist, ist hier die nach außen weisende Verschlussfläche des Verschlusselements werkzeugaufnahmefrei ausgebildet, da ein entsprechendes Werkzeug-Aufnahmeprofil nach dem Einschrauben und Sichern des Schraubenkörpers in der Öffnung abgeschert ist, weshalb die Verschlussfläche ein Bruchflächenteil aufweist. Dadurch kann die Öffnung der Bohrung mit einem verhältnismäßig kurzen Schraubenkörper sicher verschlossen werden, sodass das gehäusefeste Pleuelteil ein geringeres Gewicht aufweist und einen entsprechend kleineren Bauraum umfasst. The invention also relates to an adjustable-length connecting rod for a piston engine with a hydraulic control device for adjusting the effective length of the adjustable-length connecting rod, a first connecting rod part of the adjustable-length connecting rod having at least one bore for the arrangement or supply of the hydraulic control devices, and with at least a closure element for closing an opening of the bore for the hydraulic control device in the length-adjustable connecting rod, the bore being designed at its end open to the environment with an internal thread and an inclined sealing surface and the closure element mounted in the opening has a screw body with an external thread and one on the Has inside of the screw body adjoining sealing cone, wherein the bore on the sealing surface of the opening can be sealed by the sealing cone of the screw body and the closure lement has a tool-holder-free, outward-facing closure surface, wherein the closure surface has a fracture surface portion. In contrast to a conventional length-adjustable connecting rod, in which a locking screw screwed into the opening of a bore and secured has a protruding hexagon, an Allen key, a Torx or a cross slot, here the outward-facing locking surface of the locking element is designed without a tool holder, as a corresponding tool -The receiving profile is sheared off after screwing in and securing the screw body in the opening, which is why the closure surface has a fracture surface part. As a result, the opening of the bore can be securely closed with a relatively short screw body, so that the connecting rod part fixed to the housing has a lower weight and comprises a correspondingly smaller installation space.

[0024] Eine besondere Variante sieht vor, dass die hydraulische Steuereinrichtung ein hydraulisches Steuerventil, mindestens zwei vom Steuerventil betätigbare Ablassventile, mindestens zwei Rückschlagventile und mehrere Hydraulikmittelkanäle aufweist, wobei in der mindestens einen Bohrung das hydraulische Steuerventil oder ein Ablassventil oder ein Rückschlagventil oder ein Hydraulikmittelkanal vorgesehen sind. Eine derartige hydraulische Steuereinrichtung ermöglicht einen einfachen und sicheren Betrieb einer längenverstellbaren Pleuelstange. In Abhängigkeit der Konstruktion eines zugehörigen Kolbenmotors, der Belastung der längenverstellbaren Pleuelstange aufgrund der im Betrieb auf das Pleuel einwirkende Gas- und Massenkräfte sowie aufgrund der Öldruckschwankung in der Hydraulikmittelversorgung des Steuerventils durch die Bewegung der Pleuelstange ermöglicht eine solche hydraulische Steuereinrichtung eine Anpassung auf die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Motortyps. Bevorzug kann das hydraulische Steuerventil als Schieberventil ausgebildet sein, wobei der Steuerschieber einen Schieberstößel und einen stirnseitig an dem Schieberstößel angeordneten, in einem Steuerzylinder verschiebbar geführten und mit einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerkolben umfasst, und wobei der Schieberstößel sich von dem stirnseitig angeordneten Steuerkolben in Richtung der Steuerschieberachse durch den Steuerzylinder erstreckt, um mittels einer Schaltkontur die mindestens zwei Ablassventile zu betätigen. Der Steuerschieber ist dabei üblicherweise rotationssymetrisch zur Steuerschieberachse ausgebildet. Durch eine geneigte Anordnung des Steuerschiebers können die negativen Einflüsse der Trägheit des Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelkanälen, sowie störende Einflüsse auf die Komponenten der hydraulischen Steuereinrichtung minimiert werden, insbesondere bei hohen Drehzahlen und den dabei stark ansteigenden Massenkräften. Je nach Stellung des Steuerschiebers ist maximal eines der zwei Ablassventile geöffnet, sodass das Hydraulikmittel entweder aus der ersten Druckkammer oder der zweiten Druckkammer der Steuereinrichtung entweichen kann, während sich die andere Druckkammer gleichzeitig mit Hydraulikmittel füllt, angetrieben durch die in einem Kolbenmotor bei der Hubbewegung der Pleuelstange wirkenden Gas- und Massenkräfte. Je nach Ausgestaltung der A special variant provides that the hydraulic control device has a hydraulic control valve, at least two drain valves that can be actuated by the control valve, at least two check valves and several hydraulic fluid channels, the hydraulic control valve or a drain valve or a check valve or a hydraulic fluid channel in the at least one bore are provided. Such a hydraulic control device enables a simple and safe operation of a length-adjustable connecting rod. Depending on the design of an associated piston engine, the load on the length-adjustable connecting rod due to the gas and inertia forces acting on the connecting rod during operation, and due to the fluctuations in oil pressure in the hydraulic fluid supply to the control valve due to the movement of the connecting rod, such a hydraulic control device enables an adaptation to the specific requirements of the respective engine type. The hydraulic control valve can preferably be designed as a slide valve, wherein the control slide comprises a slide tappet and a control piston arranged at the end of the slide tappet, guided displaceably in a control cylinder and can be acted upon by a hydraulic control pressure, and wherein the slide tappet extends from the front side arranged control piston in the direction of Control slide axis extends through the control cylinder in order to operate the at least two drain valves by means of a switching contour. The control slide is usually designed to be rotationally symmetrical to the control slide axis. An inclined arrangement of the control slide can minimize the negative influences of the inertia of the hydraulic medium in the hydraulic medium channels, as well as disruptive influences on the components of the hydraulic control device, especially at high speeds and the strongly increasing inertia forces. Depending on the position of the control slide, a maximum of one of the two drain valves is open so that the hydraulic medium can escape either from the first pressure chamber or the second pressure chamber of the control device, while the other pressure chamber fills with hydraulic medium at the same time, driven by the piston motor in the stroke movement of the Connecting rod acting gas and inertia forces. Depending on the design of the

hydraulischen Steuereinrichtung, sowie je nach Betriebszustand des Kolbenmotors können mehrere Hübe der Pleuelstange erforderlich sein, bis die Längenänderung der Pleuelstange beendet ist. hydraulic control device, and depending on the operating state of the piston engine, several strokes of the connecting rod may be required until the change in length of the connecting rod is complete.

[0025] In der zweckmäßigen Ausgestaltung weist die hydraulische Steuereinrichtung eine Rückstellfeder auf, um den Steuerschieber in einer ersten Ausgangsstellung zu halten oder in die erste Ausgangsstellung zurückzustellen, wobei die Rückstellfeder bevorzugt um den Steuerschieber herum angeordnet ist. Die Rückstellfeder ermöglicht ohne einen aktiven Rückstellmechanismus zwei unterschiedliche Schaltstellungen des hydraulischen Steuerventils, und die hydraulische Steuereinrichtung an unterschiedliche Steuerdrücke oder Anwendungen des Steuerventils anzupassen. Dabei reduziert eine Anordnung der Rückstellfeder um den Steuerschieber herum den benötigten Bauraum für das Steuerventil und gleichzeitig auch den Herstellungsaufwand. In the expedient embodiment, the hydraulic control device has a return spring in order to hold the control slide in a first initial position or to reset it into the first initial position, the return spring preferably being arranged around the control slide. The return spring enables two different switching positions of the hydraulic control valve without an active return mechanism, and the hydraulic control device can be adapted to different control pressures or applications of the control valve. In this case, an arrangement of the return spring around the control slide reduces the installation space required for the control valve and at the same time also reduces manufacturing costs.

[0026] Eine Ausführung der längenverstellbaren Pleuelstange sieht vor, dass weiter ein verstellbares zweites Pleuelteil vorgesehen ist, wobei das verstellbare Pleuelteil ein erstes Pleuelauge zur Aufnahme eines Kolbenbolzens und das erste Pleuelteil ein zweites Pleuelauge zur Aufnahme eines Kurbelwellenzapfens aufweist und wobei das verstellbare zweite Pleuelteil gegenüber dem ersten Pleuelteil in Längsrichtung der Pleuelstange bewegbar ist, bevorzugt teleskopierbar bewegbar ist, um den Abstand zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kurbelwellenzapfen zu verstellen. Im Gegensatz zu Pleuelstangen mit Exzentern ermöglichen die beiden in Längsrichtung der Pleuelstangen zueinander bewegbaren Pleuelteile einen stabilen Aufbau, sowie einen sicheren und dauerhaften Betrieb der längenverstellbaren Pleuelstange. Dabei kann mindestens eine mit der hydraulischen Steuereinrichtung verbundenen Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen sein, um das verstellbare zweite Pleuelteil relativ zum ersten Pleuelteils zu bewegen, wobei das verstellbare Pleuelteil mit einem Verstellkolben der Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist und das erste Pleuelteil eine Zylinderbohrung der Zylinder-Kolben-Einheit aufweist. Diese Konstruktion ermöglicht neben einem sehr robusten Aufbau der längenverstellbaren Pleuelstange auch einfache und kostengünstig herstellbare Pleuelteile, wobei der Verstellkolben des verstellbaren Pleuelteils bevorzugt direkt mit einer Kolbenstange und einem Pleuelkopf zur Ausbildung des ersten Pleuelauges verbunden ist, und wobei das erste Pleuelteil ein Gehäuse aufweist, in dem neben der Zylinderbohrung auch die hydraulische Steuereinrichtung vorgesehen ist. One embodiment of the length-adjustable connecting rod provides that an adjustable second connecting rod part is also provided, the adjustable connecting rod part having a first connecting rod eye for receiving a piston pin and the first connecting rod part having a second connecting rod eye for receiving a crankshaft journal and the adjustable second connecting rod part opposite the first connecting rod part is movable in the longitudinal direction of the connecting rod, preferably telescopically movable in order to adjust the distance between the piston pin and the crankshaft journal. In contrast to connecting rods with eccentrics, the two connecting rod parts that can be moved relative to one another in the longitudinal direction of the connecting rods enable a stable structure as well as safe and permanent operation of the length-adjustable connecting rod. At least one cylinder-piston unit connected to the hydraulic control device can be provided to move the adjustable second connecting rod part relative to the first connecting rod part, the adjustable connecting rod part being connected to an adjusting piston of the cylinder-piston unit and the first connecting rod part being connected to a cylinder bore the cylinder-piston unit. In addition to a very robust construction of the length-adjustable connecting rod, this design also enables simple and inexpensive to manufacture connecting rod parts, the adjusting piston of the adjustable connecting rod part preferably being connected directly to a piston rod and a connecting rod head to form the first connecting rod eye, and the first connecting rod part having a housing in the hydraulic control device is provided in addition to the cylinder bore.

[0027] In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Kolbenmotor mit mindestens einem Motor-Zylinder, einem sich in dem Motor-Zylinder bewegenden Hubkolben und mindestens einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis in dem Motor-Zylinder, sowie mit einer mit dem Hubkolben verbundenen längenverstellbaren Pleuelstange gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen. Bevorzugt sind sämtliche Hupkolben des Kolbenmotors mit einer derartigen längenverstellbaren Pleuelstange ausgestaltet und die hydraulische Steuereinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange ist mit der Motorölhydraulik des Kolbenmotors verbunden. Die Kraftstoffeinsparung eines solchen Kolbenmotors kann beträchtlich sein, wenn in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand das Verdichtungsverhältnis entsprechend eingestellt wird. Mit den in der Öffnung mit mindestens einer Bohrung für die Anordnung oder Versorgung der hydraulischen Steuereinrichtung montierten Verschlusselementen mit einer werkzeugaufnahmefreien nach außen weisenden Verschlussfläche, kann die notwendige Masse und der notwendige Bauraum der längenverstellbaren Pleuelstange reduziert werden bei einer gleichzeitig einfachen Herstellung der Pleuelstange. In a further aspect, the invention relates to a piston engine with at least one engine cylinder, a reciprocating piston moving in the engine cylinder and at least one adjustable compression ratio in the engine cylinder, as well as with a length-adjustable connecting rod connected to the reciprocating piston according to the embodiments described above. All horn pistons of the piston engine are preferably designed with such a length-adjustable connecting rod and the hydraulic control device of the length-adjustable connecting rod is connected to the engine oil hydraulics of the piston engine. The fuel savings of such a piston engine can be considerable if the compression ratio is set accordingly as a function of the respective operating state. With the locking elements mounted in the opening with at least one bore for the arrangement or supply of the hydraulic control device with a locking surface facing outward without a tool holder, the necessary mass and the necessary installation space of the length-adjustable connecting rod can be reduced while the connecting rod is simple to manufacture.

[0028] Im Folgenden werden nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung anhand beispielhafter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In the following, non-limiting embodiments of the invention are explained in more detail with reference to exemplary drawings. Show it:

[0029] Fig. 1 eine Draufansicht einer erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange, Fig. 1 is a top view of a length-adjustable connecting rod according to the invention,

[0030] Fig. 2 eine teilweise freigeschnittene Seitenansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1, FIG. 2 shows a partially cut-away side view of the length-adjustable connecting rod from FIG. 1,

[0031] Fig. 3 eine Seitenansicht der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung des hydraulischen Steuerventils, 3 shows a side view of the length-adjustable connecting rod from FIG. 1 with a schematic representation of the hydraulic control valve,

[0032] Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der hydraulischen Steuereinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange aus Fig. 2, und 4 shows an enlarged view of the hydraulic control device of the length-adjustable connecting rod from FIG. 2, and

[0033] Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch eine Verschlussschraube für die längenverstellbare Pleuelstange aus Fig. 2. [0033] FIG. 5 shows an enlarged sectional view through a screw plug for the length-adjustable connecting rod from FIG. 2.

[0034] Die in Fig. 1 dargestellte längenverstellbare Pleuelstange 1 umfasst zwei teleskopierbar zueinander bewegbare Pleuelteile 2, 3. Das in der Darstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 in Fig. 1 unten angeordnete gehäusefeste erste Pleuelteil 2 weist ein großes Pleuelauge 4 auf, mit dem die längenverstellbare Pleuelstange 1 auf der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Kolbenmotors gelagert ist. Dazu ist am gehäusefesten ersten Pleuelteil 2 weiter eine Lagerschale 5 angeordnet, die zusammen mit dem ebenfalls lagerschalenartig ausgebildeten unteren Bereich der gehäusefesten Pleuelstange 2 das große Pleuelauge 4 ausbildet. Die Lagerschale 5 und das gehäusefeste Pleuelteil 2 werden mittels Pleuelschrauben 43 miteinander verbunden. Das in Fig. 1 oben angeordnete zweite, verstellbare Pleuelteil 3 weist einen Pleuelkopf 6 mit einem kleinen Pleuelauge 7 auf, das den Kolbenbolzen (nicht gezeigt) des Hubkolbens im Kolbenmotor aufnimmt. The length-adjustable connecting rod 1 shown in Fig. 1 comprises two telescopic mutually movable connecting rod parts 2, 3. The in the representation of the adjustable-length connecting rod 1 in Fig. 1 arranged below the first connecting rod part 2 fixed to the housing has a large connecting rod eye 4 with which the The length-adjustable connecting rod 1 is mounted on the crankshaft (not shown) of the piston engine. For this purpose, a bearing shell 5 is also arranged on the first connecting rod part 2 that is fixed to the housing and, together with the lower area of the connecting rod 2 that is fixed to the housing, forms the large connecting rod eye 4 together with the lower region of the connecting rod 2 fixed to the housing. The bearing shell 5 and the connecting rod part 2 fixed to the housing are connected to one another by means of connecting rod bolts 43. The second, adjustable connecting rod part 3 arranged at the top in FIG. 1 has a connecting rod head 6 with a small connecting rod eye 7 which receives the piston pin (not shown) of the reciprocating piston in the piston engine.

[0035] Wie insbesondere in Fig. 2 gut zu erkennen, ist der Pleuelkopf 6 mit einer Kolbenstange 8 und über die Kolbenstange 8 mit einem Verstellkolben 9 einer hier als Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstelleinrichtung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 verbunden. Dabei ist der Pleuelkopf 6 üblicherweise mit der Kolbenstange 8 verschraubt oder verschweißt, während der Verstellkolben 9 und die Kolbenstange 8 einteilig ausgebildet sind. Dies ermöglicht vor einem Zusammenbau des verstellbaren Pleuelteils 3, einen Zylinderdeckel 15 der Zylinder-Kolben-Einheit 10 und eine Stangendichtung 16 auf der Kolbenstange 8 sowie Kolbendichtungen 17, 18 an dem Verstellkolben 9 einfach und beschädigungsfrei anzuordnen. As can be seen particularly well in FIG. 2, the connecting rod 6 is connected to a piston rod 8 and, via the piston rod 8, to an adjusting piston 9 of an adjusting device of the length-adjustable connecting rod 1, designed here as a cylinder-piston unit 10. The connecting rod head 6 is usually screwed or welded to the piston rod 8, while the adjusting piston 9 and the piston rod 8 are formed in one piece. This enables a cylinder cover 15 of the cylinder-piston unit 10 and a rod seal 16 on the piston rod 8 and piston seals 17, 18 on the adjustment piston 9 to be arranged easily and without damage before the adjustable connecting rod part 3 is assembled.

[0036] Das verstellbare Pleuelteil 3 ist über den Verstellkolben 9 teleskopierbar in dem gehäusefesten ersten Pleuelteil 2 geführt, um den Abstand zwischen dem im kleinen Pleuelauge 7 aufgenommenen Kolbenbolzen des Hubkolbens und der in dem großen Pleuelauge 4 aufgenommenen Kurbelwelle des Kolbenmotors zu verstellen, um so das Verdichtungsverhältnis des Kolbenmotors an den jeweiligen Betriebszustand anzupassen. Dadurch ist es möglich, den Kolbenmotor im Teillastbereich mit einem höheren Verdichtungsverhältnis als unter Volllast zu betreiben und so den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen. In dem Gehäuse 11 (siehe z.B. Fig. 4) des gehäusefesten ersten Pleuelteils 2 ist im oberen Bereich der Zylinder 12 ausgebildet, der als Zylinderbohrung oder Zylinderhülse in das Gehäuse 11 des gehäusefesten Pleuelteils 2 eingebracht ist. In dem Zylinder 12 ist der Verstellkolben 9 des verstellbaren Pleuelteils 3 in Längsrichtung A der Pleuelstange 1 bewegbar angeordnet, um gemeinsam mit dem Zylinder 12 und dem Zylinderdeckel 15 die Zylinder-Kolben-Einheit 10 auszubilden. Der Verstellkolben 9 ist in Fig. 2 in einer Mittelstellung dargestellt, in der der Verstellkolben 9 den Zylinder 12 in zwei Druckräume 13 und 14 unterteilt. Die Kolbenstange 8 erstreckt sich von dem Verstellkolben 9 durch den oberen Druckraum 14 und den Zylinderdeckel 15 hindurch, der das Gehäuse 11 und den Zylinder 12 nach oben hin begrenzt. An dem Zylinderdeckel 15 ist die Stangendichtung 16 vorgesehen, die von einem Sicherungsring 19 am Ubergang zwischen Kolbenstange 8 und dem Zylinderdeckel 15 gehalten wird. Die Stangendichtung 16 umgibt die Kolbenstange 8 und dichtet den oberen Druckraum 14 gegenüber der Umgebung ab. Die beiden auf dem Verstellkolben 9 angeordneten Kolbendichtungen 17, 18 dichten den Verstellkolben 9 gegenüber dem Zylinder 12 und damit auch die Druckräume 13, 14 zueinander ab. Der Sicherungsring 19 bildet zusammen mit dem Zylinderdeckel 15 einen oberen Anschlag aus, an dem der Verstellkolben 9 in der oberen Stellung, der langen Stellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1, anliegt, während in der unteren Stellung (Kurzstellung) der längenverstellbaren Pleuelstange 1 der Verstellkolben 9 an dem vom Zylinderboden 20 (siehe Fig. 3) ausgebildeten unteren Anschlag anliegt. The adjustable connecting rod 3 is telescopically guided via the adjusting piston 9 in the first connecting rod 2 fixed to the housing in order to adjust the distance between the piston pin of the reciprocating piston received in the small connecting rod eye 7 and the crankshaft of the piston engine received in the large connecting rod eye 4 in order to adjust adapt the compression ratio of the piston engine to the respective operating condition. This makes it possible to operate the piston engine in the partial load range with a higher compression ratio than under full load and thus to increase the efficiency of the engine. In the housing 11 (see e.g. Fig. 4) of the first connecting rod part 2 fixed to the housing, the cylinder 12 is formed in the upper region, which is introduced into the housing 11 of the connecting rod part 2 fixed to the housing as a cylinder bore or cylinder sleeve. The adjusting piston 9 of the adjustable connecting rod part 3 is arranged in the cylinder 12 so as to be movable in the longitudinal direction A of the connecting rod 1 in order to form the cylinder-piston unit 10 together with the cylinder 12 and the cylinder cover 15. The adjusting piston 9 is shown in FIG. 2 in a central position in which the adjusting piston 9 divides the cylinder 12 into two pressure chambers 13 and 14. The piston rod 8 extends from the adjusting piston 9 through the upper pressure chamber 14 and the cylinder cover 15, which limits the housing 11 and the cylinder 12 towards the top. The rod seal 16 is provided on the cylinder cover 15 and is held by a locking ring 19 at the transition between the piston rod 8 and the cylinder cover 15. The rod seal 16 surrounds the piston rod 8 and seals the upper pressure chamber 14 from the environment. The two piston seals 17, 18 arranged on the adjusting piston 9 seal the adjusting piston 9 from the cylinder 12 and thus also the pressure chambers 13, 14 from one another. The locking ring 19 together with the cylinder cover 15 forms an upper stop against which the adjusting piston 9 rests in the upper position, the long position of the length-adjustable connecting rod 1, while the adjusting piston 9 rests in the lower position (short position) of the length-adjustable connecting rod 1 the lower stop formed by the cylinder base 20 (see FIG. 3) rests.

[0037] Im Folgenden wird anhand der in Fig. 3 dargestellten hydraulischen Verschaltung eine Steuereinrichtung 21 zur Versorgung der von der Zylinder-Kolben-Einheit 10 ausgebildeten Verstelleinrichtung näher erläutert. Die beiden Druckräume 13, 14 sind jeweils über getrennte Hydraulikmittelleitungen 22, 23 und separate Rückschlagventile 24, 25 und einem gemeinsamen Öl-In the following, a control device 21 for supplying the adjustment device formed by the cylinder-piston unit 10 is explained in more detail with reference to the hydraulic interconnection shown in FIG. 3. The two pressure chambers 13, 14 are each via separate hydraulic lines 22, 23 and separate check valves 24, 25 and a common oil

versorgungskanal 26, der in dem großen Pleuelauge 4 mündet, mit dem Motorölkreislauf des Kolbenmotors verbunden. Ist die längenverstellbare Pleuelstange 1 in der langen Position, befindet sich im oberen Druckraum 14 kein Motoröl, während der untere Druckraum 13 hingegen vollständig mit Motoröl gefüllt ist. Während des Betriebs wird die Pleuelstange 1 aufgrund der Massen- und Gaskräfte alternierend auf Zug und Druck belastet. In der langen Stellung wird die Zugkraft durch den mechanischen Kontakt des Verstellkolbens 9 mit dem Sicherungsring 19 aufgenommen, wobei sich die Länge der Pleuelstange 1 nicht weiter verändert. Eine einwirkende Druckkraft wird über die Kolbenfläche auf den mit Motoröl gefüllten unteren Druckraum 13 übertragen. Da das dem unteren Druckraum 13 zugeordnete Rückschlagventil 25 ein Ausströmen des Motoröls verhindert, steigt der Druck des Motoröls stark an und verhindert eine Änderung der Pleuellänge, wodurch die längenverstellbare Pleuelstange 1 in dieser Bewegungsrichtung hydraulisch gesperrt ist. In der Kurzstellung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 drehen sich die Verhältnisse um. Der untere Druckraum 13 ist vollständig leer und eine Druckkraft wird durch den mechanischen Anschlag des Verstellkolbens 9 am Zylinderboden 20 aufgenommen, während der obere Druckraum 14 mit Motoröl gefüllt ist, so dass eine Zugkraft auf die längenverstellbare Pleuelstange 1 einen Druckanstieg im oberen Druckraum 14 und eine hydraulische Sperrung bewirkt. supply channel 26, which opens into the large connecting rod 4, connected to the engine oil circuit of the piston engine. If the length-adjustable connecting rod 1 is in the long position, there is no engine oil in the upper pressure chamber 14, while the lower pressure chamber 13, on the other hand, is completely filled with engine oil. During operation, the connecting rod 1 is loaded alternately in tension and compression due to the inertia and gas forces. In the long position, the tensile force is absorbed by the mechanical contact of the adjusting piston 9 with the locking ring 19, the length of the connecting rod 1 not changing any further. An acting pressure force is transmitted via the piston surface to the lower pressure chamber 13, which is filled with engine oil. Since the check valve 25 assigned to the lower pressure chamber 13 prevents the engine oil from flowing out, the pressure of the engine oil rises sharply and prevents the connecting rod length from changing, whereby the length-adjustable connecting rod 1 is hydraulically locked in this direction of movement. In the short version of the length-adjustable connecting rod 1, the situation is reversed. The lower pressure chamber 13 is completely empty and a pressure force is absorbed by the mechanical stop of the adjusting piston 9 on the cylinder base 20, while the upper pressure chamber 14 is filled with engine oil, so that a tensile force on the length-adjustable connecting rod 1 causes a pressure increase in the upper pressure chamber 14 and a hydraulic locking causes.

[0038] Die Pleuellänge der hier dargestellten längenverstellbaren Pleuelstange 1 kann zweistufig verstellt werden, indem einer der beiden Druckräume 13, 14 entleert wird und der jeweils andere Druckraum 13, 14 mit Motoröl gefüllt wird. Hierzu wird in der hydraulischen Steuereinrichtung 21 jeweils eines der Rückschlagventile 24, 25 überbrückt, so dass das Motoröl aus dem bisher gefüllten Druckraum 13, 14 abfließen kann. Das jeweilige Rückschlagventil 24, 25 verliert so seine Wirkung. Dazu umfasst die hydraulische Steuereinrichtung 21 ein 3/2- Wegeventil 27, dessen beiden schaltbaren Anschlüsse 30 (ein erster, dem unteren Druckraum 13 zugeordneter Anschluss und ein zweiter, dem oberen Druckraum 14 zugeordneter Anschluss) jeweils über eine Drossel 28, 29 mit einer Hydraulikmittelleitung 22, 23 der Druckräume 13, 14 verbunden sind. Dabei wird das 3/2-Wegeventil 27 über den Druck des Motoröls betätigt, das dem 3/2-Wegeventil 27 über eine mit dem Olversorgungskanal 26 verbundene Steuerdruckleitung 31 zugeführt wird. The connecting rod length of the length-adjustable connecting rod 1 shown here can be adjusted in two stages by emptying one of the two pressure chambers 13, 14 and filling the other pressure chamber 13, 14 with engine oil. For this purpose, one of the check valves 24, 25 in the hydraulic control device 21 is bridged so that the engine oil can flow out of the previously filled pressure chamber 13, 14. The respective check valve 24, 25 thus loses its effect. For this purpose, the hydraulic control device 21 comprises a 3/2-way valve 27, its two switchable connections 30 (a first connection assigned to the lower pressure chamber 13 and a second connection assigned to the upper pressure chamber 14) each via a throttle 28, 29 with a hydraulic medium line 22, 23 of the pressure chambers 13, 14 are connected. The 3/2-way valve 27 is actuated via the pressure of the engine oil, which is fed to the 3/2-way valve 27 via a control pressure line 31 connected to the oil supply channel 26.

[0039] Die Rückstellung des 3/2-Wegeventils 27 erfolgt durch eine Rückstellfeder 32. Die beiden schaltbaren Anschlüsse 30 des 3/2-Wegeventils 27 sind mit zumindest einem Abströmkanal 33 verbunden, der das aus den Druckräumen 13, 14 abgeführte Motoröl an den Olversorgungskanal 26 abgibt, von wo aus es zur Befüllung des jeweils anderen Druckraums 14, 13 zur Verfügung steht oder über das große Pleuelauge 4 an den Motorölkreislauf des Kolbenmotors und/oder die Umgebung abgegeben werden kann. In der in Fig. 3 dargestellten Vorzugslage des 3/2-Wegeventils 27 ist der obere Druckraum 14 geöffnet. The return of the 3/2-way valve 27 is carried out by a return spring 32. The two switchable connections 30 of the 3/2-way valve 27 are connected to at least one outflow channel 33, which supplies the engine oil discharged from the pressure chambers 13, 14 to the Oil supply channel 26 emits, from where it is available for filling the respective other pressure chamber 14, 13 or can be released via the large connecting rod eye 4 to the engine oil circuit of the piston engine and / or the environment. In the preferred position of the 3/2-way valve 27 shown in FIG. 3, the upper pressure chamber 14 is open.

[0040] Bei dem 3/2-Wegeventil 27 ist jeweils einer der schaltbaren Anschlüsse 30 geöffnet, so dass der zugehörige Druckraum 13, 14 geleert ist, während der andere Anschluss 30 geschlossen ist. Bei einer Veränderung der Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 27, durch das Anliegen eines höheren Steuerdrucks über die Steuerdruckleitung 31 oder durch eine Rückstellung über die Rückstellfeder 32 bei einem abnehmenden Steuerdruck, wird der bisher geöffnete Anschluss 30 geschlossen und der bisher geschlossene Anschluss 30 geöffnet. Infolgedessen strömt aus dem bisher mit Motoröl gefüllten Druckraum 13, 14 das unter hohem Druck stehende Motoröl über die jeweilige Hydraulikmittelleitung 22, 23 sowie die zugehörige Drossel 28, 29 durch den geöffneten Anschluss 30 des 3/2-Wegeventils 27 und den Abströmkanal 33 in den Ölversorgungskanal 26. Gleichzeitig entsteht durch die während der Hubbewegung der Pleuelstange 1 wirkenden Massen- und Gaskräfte in dem bisher leeren Druckraum 14, 13 eine Sogwirkung, durch die sich das zugehörige Rückschlagventil 24, 25 öffnet bzw. daran anstehendes Motoröl durchtreten kann, so dass sich der bisher leere Druckraum 14, 13 mit Motoröl füllt. Mit zunehmender Füllung dieses Druckraums 14, 13 wird aus dem anderen Druckraum 13, 14 zunehmend das Motoröl über den geöffneten Anschluss 30 abgeführt, wodurch sich die Länge der Pleuelstange 1 ändert. In the 3/2-way valve 27, one of the switchable connections 30 is open, so that the associated pressure chamber 13, 14 is emptied, while the other connection 30 is closed. When the switching position of the 3/2-way valve 27 changes, when a higher control pressure is applied via the control pressure line 31 or when the control pressure is reset via the return spring 32, the previously open port 30 is closed and the previously closed port 30 is opened . As a result, the high-pressure engine oil flows from the pressure chamber 13, 14 previously filled with engine oil via the respective hydraulic medium line 22, 23 and the associated throttle 28, 29 through the open connection 30 of the 3/2-way valve 27 and the outflow channel 33 into the Oil supply channel 26. At the same time, the mass and gas forces acting during the stroke movement of the connecting rod 1 create a suction effect in the previously empty pressure chamber 14, 13, through which the associated check valve 24, 25 opens or engine oil can pass through it, so that the previously empty pressure chamber 14, 13 fills with engine oil. With increasing filling of this pressure chamber 14, 13, the engine oil is increasingly discharged from the other pressure chamber 13, 14 via the opened connection 30, whereby the length of the connecting rod 1 changes.

[0041] Je nach Ausgestaltung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 sowie der hydraulischen Steuereinrichtung 21 und dem Betriebszustand des Kolbenmotors können mehrere Hübe der Pleuelstange 1 erforderlich sein, bis der von der hydraulischen Steuereinrichtung 21 gesperrte Depending on the configuration of the length-adjustable connecting rod 1 and the hydraulic control device 21 and the operating state of the piston motor, several strokes of the connecting rod 1 may be required until the one blocked by the hydraulic control device 21

Druckraum 14, 13 vollständig mit Motoröl gefüllt und der andere geöffnete Druckraum 13, 14 vollständig geleert ist und so die maximal mögliche Längenänderung der Pleuelstange 1 erreicht ist. Pressure chamber 14, 13 is completely filled with engine oil and the other open pressure chamber 13, 14 is completely emptied and the maximum possible change in length of connecting rod 1 is thus achieved.

[0042] Fig. 2 und Fig. 4 zeigen ein hydraulisches Steuerventil 34 als Ausführungsbeispiel des 3/2- Wegeventils 27 aus Fig. 3, das als Schieberventil mit einem Steuerzylinder 36 und einem in dem Steuerzylinder 36 verschiebbar angeordneten pilzförmigen Steuerschieber 35 ausgebildet ist. 2 and 4 show a hydraulic control valve 34 as an embodiment of the 3/2-way valve 27 from FIG. 3, which is designed as a slide valve with a control cylinder 36 and a mushroom-shaped control slide 35 displaceably arranged in the control cylinder 36.

[0043] Der Steuerschieber 35 weist einen stirnseitig angeordneten Steuerkolben 37 auf, der zusammen mit dem Steuerzylinder 36 einen stirnseitig des Steuerschiebers 35 angeordneten Steuerdruckraum 38 ausbildet. Der Steuerzylinder 36 ist als eine gegenüber der Längsachse A der Pleuelstange 1 und auch gegenüber der Normalen zur Längsachse A der Pleuelstange 1 geneigte Stufenbohrung im Gehäuse 11 des gehäusefesten ersten Pleuelteils 2 ausgebildet. Am offenen Ende des Steuerzylinders 36 ist ein Verschluss vorgesehen, der den Steuerdruckraum 38 zur Umgebung (der Pleuelstange 1) hin abdichtet. The control slide 35 has a control piston 37 which is arranged at the end and which, together with the control cylinder 36, forms a control pressure chamber 38 which is arranged at the end of the control slide 35. The control cylinder 36 is designed as a stepped bore inclined with respect to the longitudinal axis A of the connecting rod 1 and also with respect to the normal to the longitudinal axis A of the connecting rod 1 in the housing 11 of the first connecting rod part 2 fixed to the housing. At the open end of the control cylinder 36, a closure is provided which seals off the control pressure chamber 38 from the environment (the connecting rod 1).

[0044] Der Steuerdruckraum 38 wird über die Steuerdruckleitung 31 von dem Ölversorgungskanal 26 (siehe Fig. 3) mit einem unter Steuerdruck stehenden Hydraulikmittel versorgt. Auf der dem Steuerdruckraum 38 abgewandten Rückseite des stirnseitigen Steuerkolbens 37 erstreckt sich ein Schieberstößel 39 in das als Niederdruckraum ausgebildete untere Ende des Steuerzylinders 36, weshalb zwischen dem stirnseitigen Steuerkolben 37 und dem Steuerzylinder 36 eine berührende oder kontaktlose Dichtung vorgesehen ist. An einem dem Steuerkolben 37 zugewandten oberen Abschnitt des Schieberstößels 39 ist um den Schieberstößel 39 herum die Rückstellfeder 32 angeordnet, während am unteren Ende des Schieberstößels 39 eine Schaltkontur zum Offnen und Schließen der Ablassventile 41, 42 ausgebildet ist, um mit möglichst geringem Kraftaufwand das jeweilige Ablassventil 41, 42 zu öffnen. The control pressure chamber 38 is supplied with a hydraulic medium under control pressure from the oil supply channel 26 (see FIG. 3) via the control pressure line 31. On the back of the front control piston 37 facing away from the control pressure chamber 38, a slide tappet 39 extends into the lower end of the control cylinder 36, which is designed as a low pressure chamber, which is why a contacting or contactless seal is provided between the front control piston 37 and the control cylinder 36. On an upper section of the slide tappet 39 facing the control piston 37, the return spring 32 is arranged around the slide tappet 39, while a switching contour is formed at the lower end of the slide tappet 39 for opening and closing the drain valves 41, 42 in order to switch the respective Drain valve 41, 42 to open.

[0045] Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht der hydraulischen Steuereinrichtung 21 in dem gehäusefesten Pleuelteil 2 der erfindungsgemäßen längenverstellbaren Pleuelstange 1. In dieser Darstellung ist deutlich zu erkennen, dass die verschiedenen Abschnitte des Olversorgungskanals 26, der Steuerdruckleitung 31 und der Hydraulikmittelleitungen 22, 23 zur Versorgung der Druckräume 13, 14 als einfache Bohrungen 44 in dem Gehäuse 11 des gehäusefesten Pleuelteils 2 ausgebildet sind. Ebenso sind der Steuerschieber 35 des hydraulischen Steuerventils 34, sowie die Rückschlagventile 24, 25 und die Ablassventile 41, 42 in einfachen oder stufig ausgebildeten Bohrungen 44 in dem Gehäuse 11 angeordnet. 4 shows an enlarged view of the hydraulic control device 21 in the connecting rod part 2, fixed to the housing, of the length-adjustable connecting rod 1 according to the invention. In this illustration it can be clearly seen that the various sections of the oil supply channel 26, the control pressure line 31 and the hydraulic medium lines 22, 23 to supply the pressure chambers 13, 14 are designed as simple bores 44 in the housing 11 of the connecting rod part 2 fixed to the housing. The control slide 35 of the hydraulic control valve 34, as well as the check valves 24, 25 and the discharge valves 41, 42 are also arranged in simple or stepped bores 44 in the housing 11.

[0046] Die an dem umgebungsoffenen Ende der Bohrungen 44 ausgebildeten Öffnungen 45 sind zur Aufnahme von Verschlusselementen 40 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bohrungen 44 am umgebungsoffenen Ende mit einem Innengewinde 46 und einer geneigten Dichtungsfläche 47 ausgeführt, siehe Fig. 5. Zum Verschließen der Bohrungen 44 und zur Abgrenzung der hydraulischen Steuereinrichtung 21 gegenüber der Umgebung der längenverstellbaren Pleuelstange 1 sind die Öffnungen 45 mit dem Schraubenkörper 48 des Verschlusselements 40 verschlossen. Dabei weist die nach außen gerichtete Verschlussfläche 49 des Schraubenkörpers 48 mittig einen Bruchflächenanteil 50, jedoch keine Werkzeugaufnahme auf. The openings 45 formed at the end of the bores 44 open to the environment are provided for receiving closure elements 40. In the illustrated embodiment, the bores 44 at the end open to the environment are designed with an internal thread 46 and an inclined sealing surface 47, see Fig. 5. To close the bores 44 and to delimit the hydraulic control device 21 from the vicinity of the length-adjustable connecting rod 1, the openings 45 are provided the screw body 48 of the closure element 40 is closed. The outwardly directed closure surface 49 of the screw body 48 has a fracture surface portion 50 in the center, but no tool holder.

[0047] Im Folgenden wird die Montage des Verschlusselements 40 in dem gehäusefesten Pleuelteil 2 der längenverstellbaren Pleuelstange 1 anhand eines Ausführungsbeispiels, wo das Verschlusselement 40 als Verschlussschraube ausgeführt ist, näher erläutert. In nicht dargestellten Varianten kann das Verschlusselement 40 als Stopfen oder Bolzen ausgeführt sein, der in die Öffnung 45 eingepresst oder -geklebt oder auf andere Weise montiert wird. In the following, the assembly of the closure element 40 in the connecting rod part 2 fixed to the housing of the adjustable-length connecting rod 1 is explained in more detail using an exemplary embodiment where the closure element 40 is designed as a screw plug. In variants not shown, the closure element 40 can be designed as a stopper or bolt which is pressed or glued into the opening 45 or mounted in some other way.

[0048] Zunächst wird das gehäusefeste erste Pleuelteil 2 mit den Bohrungen 44 für die Hydraulikmittelleitungen 22, 23, die Olversorgungskanäle 26 und die Steuerdruckleitung 31, sowie die Bohrungen 44 für die Rückschlagventile 24, 25, die Ablassventile 41, 42 und das Steuerventil 34 bereitgestellt. Des Weiteren wird eines oder mehrere Verschlusselemente 40 zum Verschließen einer oder mehrerer Öffnungen 45 der Bohrungen 44 für die hydraulische Steuereinrichtung 21 bereitgestellt. Die Verschlusselemente 40 weisen neben einem Schraubenkörper 48 mit einem First, the first connecting rod part 2, fixed to the housing, is provided with the bores 44 for the hydraulic medium lines 22, 23, the oil supply channels 26 and the control pressure line 31, as well as the bores 44 for the check valves 24, 25, the drain valves 41, 42 and the control valve 34 . Furthermore, one or more closure elements 40 are provided for closing one or more openings 45 of the bores 44 for the hydraulic control device 21. The closure elements 40 have a screw body 48 with a

Außengewinde 51 und einem sich auf der Innenseite des Schraubenkörpers 48 anschließenden Dichtungskegel 52, ein von der Verschlussfläche 49 des Schraubenkörpers 48 nach außen vorstehendes Werkzeug-Aufnahmeprofil 53 auf, das hier als Sechskantprofil ausgebildet ist. Zwischen dem Werkzeug-Aufnahmeprofil 53 und dem Schraubenkörper 48 des Verschlusselements 40 ist eine als Einschnürung ausgebildete Sollbruchstelle 54 vorgesehen, deren Durchmesser an der Verschlussfläche 49 weniger als 75 Prozent der Schlüsselweite der sechskantigen WerkzeugAufnahmeprofils 53 beträgt. External thread 51 and a sealing cone 52 adjoining the inside of the screw body 48, a tool receiving profile 53 which protrudes outward from the closure surface 49 of the screw body 48 and which is designed here as a hexagonal profile. A predetermined breaking point 54 designed as a constriction is provided between the tool receiving profile 53 and the screw body 48 of the closure element 40, the diameter of which on the closure surface 49 is less than 75 percent of the width across flats of the hexagonal tool receiving profile 53.

[0049] Das Verschlusselement 40 wird mit dem Außengewinde 51 des Schraubenkörpers 48 in die mit dem Innengewinde 46 versehene Öffnung 45 einer Bohrung 44 eingeschraubt und ein am Werkzeug-Aufnahmeprofil 53 angreifendes Werkzeug (nicht gezeigt) bringt über die Sollbruchstelle 54 ein Sicherungsdrehmoment auf den Schraubenkörper 48 auf, sodass der Dichtungskegel 52 des Schraubenkörpers 58 die Bohrung 44 an der Dichtungsfläche 47 der Offnung 45 sicher abdichtet. Dabei beträgt das Sicherungsdrehmoment zur Fixierung des Schraubenkörpers 48 in der Öffnung 45 und zur Abdichtung der Bohrung 44 zwischen 2 Nm und 40 Nm, beispielsweise zwischen 30 Nm und 40 Nm. Nach der Fixierung des Schraubenkörpers 48 in der Öffnung 45 wird auf das Werkzeug-Aufnahmeprofil 48 ein über das Sicherungsdrehmoment hinausgehendes Abreißdrehmoment aufgebracht, bis das Werkzeug-Aufnahmeprofil 53 an der Sollbruchstelle 54 von dem in der Öffnung 45 gesicherten Schraubenkörper 48 abschert. Dabei ergibt sich im mittleren Bereich der nach außen weisenden Verschlussfläche 49 des Schraubenkörpers 48 ein Bruchflächenanteil im Durchmesser der Sollbruchstelle 54. The closure element 40 is screwed with the external thread 51 of the screw body 48 into the opening 45 of a bore 44 provided with the internal thread 46, and a tool (not shown) engaging the tool-receiving profile 53 applies a locking torque to the screw body via the predetermined breaking point 54 48 so that the sealing cone 52 of the screw body 58 securely seals the bore 44 on the sealing surface 47 of the opening 45. The locking torque for fixing the screw body 48 in the opening 45 and for sealing the bore 44 is between 2 Nm and 40 Nm, for example between 30 Nm and 40 Nm. After the screw body 48 has been fixed in the opening 45, a tear-off torque in excess of the locking torque is applied to the tool-receiving profile 48 until the tool-receiving profile 53 shears off the screw body 48 secured in the opening 45 at the predetermined breaking point 54. This results in a fracture surface portion in the diameter of the predetermined breaking point 54 in the central area of the outwardly facing closure surface 49 of the screw body 48.

[0050] Neben den Bohrungen 44 im Gehäuse 11 des gehäusefesten ersten Pleuelteils 2 für die Versorgung und Entleerung der hydraulischen Steuereinrichtung 21 mit Hydraulikmittel, insbesondere den Hydraulikmittelleitungen 22, 23, den Olversorgungskanälen 26 und der Steuerdruckleitung 31, die nur einen geringen Durchmesser aufweisen, können wie in Fig. 4 gezeigt auch die Bohrungen 44 zur Aufnahme der Rückschlagventile 24, 25, der Ablassventile 41, 42 und des Steuerventils 34 mit einem erfindungsgemäßen Verschlusselement 40 gegenüber der Umgebung abgedichtet werden. Neben der geringen Baulänge des Schraubenkörpers 48 des erfindungsgemäßen Verschlusselements 40 ohne das Werkzeug-Aufnahmeprofil 53, kann im Vergleich zu herkömmlichen Verschlussstopfen Gewicht eingespart werden. Darüber hinaus kann die geringe Baulänge des Schraubenkörpers 48, zusätzlich zu einer schlankeren Konstruktion des gehäusefesten Pleuelteils 2, zu einer weiteren Gewichtsreduktion der längenverstellbaren Pleuelstange 1 führen. In addition to the bores 44 in the housing 11 of the first connecting rod part 2 fixed to the housing for the supply and emptying of the hydraulic control device 21 with hydraulic medium, in particular the hydraulic medium lines 22, 23, the oil supply channels 26 and the control pressure line 31, which have only a small diameter, can As shown in FIG. 4, the bores 44 for receiving the check valves 24, 25, the drain valves 41, 42 and the control valve 34 can also be sealed off from the environment with a closure element 40 according to the invention. In addition to the short overall length of the screw body 48 of the closure element 40 according to the invention without the tool receiving profile 53, weight can be saved in comparison with conventional closure plugs. In addition, the short overall length of the screw body 48, in addition to a slimmer construction of the connecting rod part 2 fixed to the housing, can lead to a further weight reduction of the length-adjustable connecting rod 1.

Österreichisches Austrian

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

längenverstellbare Pleuelstange gehäusefestes erstes Pleuelteil verstellbares zweites Pleuelteil Pleuelauge length-adjustable connecting rod first connecting rod part fixed to the housing, adjustable second connecting rod part, connecting rod eye

Lagerschale Bearing shell

Pleuelkopf Connecting rod end

Pleuelauge Connecting rod eye

Kolbenstange Piston rod

Verstellkolben Zylinder-Kolben-Einheit Gehäuse Adjusting piston cylinder-piston unit housing

Zylinder cylinder

Druckraum Printing room

Zylinderdeckel Stangendichtung Kolbendichtung Kolbendichtung Sicherungsring Cylinder cover rod seal piston seal piston seal circlip

Zylinderboden Cylinder bottom

hydraulische Steuereinrichtung Hydraulikmittelleitung Hydraulikmittelleitung Rückschlagventil Rückschlagventil Ölversorgungskanal 3/2-Wegeventil hydraulic control device hydraulic medium line hydraulic medium line check valve check valve oil supply channel 3/2-way valve

Drossel throttle

Anschlüsse Steuerdruckleitung Rückstellfeder Connections control pressure line return spring

Abströmkanal Discharge duct

Steuerventil Control valve

Steuerschieber Control spool

AT 522 162 B1 2020-09-15 AT 522 162 B1 2020-09-15

36 Steuerzylinder 36 control cylinders

37 Steuerkolben 37 control piston

38 Steuerdruckraum 39 Schieberstößel 38 control pressure chamber 39 slide valve stem

40 Verschlusselement 41 Ablassventil 40 Closing element 41 Drain valve

42 Ablassventil 42 Drain valve

43 Pleuelschraube 43 connecting rod screw

44 Bohrung 45 Öffnung 46 Innengewinde 44 hole 45 opening 46 internal thread

47 Dichtungsfläche 47 sealing surface

48 Schraubenkörper 48 screw bodies

49 Verschlussfläche 49 locking surface

50 Bruchflächenteil 50 fracture surface part

51 Außengewinde 51 external thread

52 Dichtungskegel 52 sealing cones

53 Werkzeug-Aufnahmeprofil 54 Sollbruchstelle 53 Tool holder profile 54 predetermined breaking point

A Pleuellängsachse A conrod longitudinal axis

Claims

1. A method for assembling a housing-fixed closure element (40) in a first connecting rod part (2) of a length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine with the following steps:

a) Providing the first connecting rod part (2) with at least one bore (44), in particular for a hydraulic control device (21) for setting the effective length of the length-adjustable connecting rod (1), the at least one bore (44) of the first connecting rod part (2) has an opening (45) with a threaded section (46) at an end open to the environment;

b) Providing a screw body (48) with a thread (51) for closing the opening (45), the closing element (40) having a protruding tool-receiving profile (53) to close the closing element (40) to be installed in the opening (45), and a predetermined breaking point (54) is formed between the closure element (40) and the tool-receiving profile (53), and the closure screw (40) has a sealing cone (52) on the inside the screw body (48) adjoins the thread (51);

b1) providing a tool for applying a tightening torque to the tool receiving profile (53); ”

c) mounting the closure element (40) in the opening (45) by screwing the screw body (48) into the threaded section (46) of the opening (45);

c1) applying a locking torque to the tool-receiving profile (53) by means of the tool to secure the screw body (48) in the opening (45) and high-pressure-proof sealing of the opening (45) of the bore (44) on the sealing cone (52) by means of the the screw body (48) secured to the locking torque;

d) applying a breakaway torque to the tool receiving profile (53), in particular by means of a tool; and

e) Shearing off the tool receiving profile (53) at the predetermined breaking point (54) from the closure element (40) secured in the opening (45).

2. Assembly method according to claim 1, characterized in that the tear-off torque applied in step d) is greater than the securing torque.

3. Assembly method according to claim 1 or 2, characterized in that the locking torque for securing the screw plug (40) in the opening is between 2 Nm and 40 Nm.

4. Assembly method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing cone (52) directly adjoins the thread (51).

5. Assembly method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure element (40) and the tool-receiving profile (53) are formed in one piece, the predetermined breaking point (54) between the closure element (40) and the tool-receiving profile (53) is designed as a constriction with respect to the tool receiving profile (53).

6. Assembly method according to one of claims 1 to 5, wherein the tear-off torque is at least 10% greater, preferably at least 25% greater than the securing torque.

7. Assembly method according to one of claims 1 to 6, wherein the tool-receiving profile (53) is an edge profile, preferably a square or a hexagon profile.

8. Assembly method according to claim 7, wherein the ratio between the diameter of the predetermined breaking point (54) and a width across flats of the edge profile is less than 0.75, preferably less than 0.6.

10.

11.

12.

13.

14th

Austrian AT 522 162 B1 2020-09-15

Closure element (40) for a length-adjustable connecting rod (1) with a screw body (48) and a protruding tool-receiving profile (53), the screw body (48) having a thread (51) in order to insert the screw body (48) into an opening ( 45) to screw in a housing-fixed first connecting rod part (2) of the adjustable-length connecting rod (1) with a threaded section (46), and a predetermined breaking point (54) is provided between the screw body (48) and the tool-receiving profile (53) in order to Screwing in and securing the screw body (48) in the opening (45) of the first connecting rod part (2) fixed to the housing to enable the tool-receiving profile (53) to be sheared off the screw body (48) in a targeted manner, characterized in that the thread (51) is an external thread and has a sealing cone (52) adjoining the thread (51) on an inner side of the screw body (48) when the closure element (40) is in an assembled state.

Closure element (40) for a length-adjustable connecting rod (1) according to Claim 9, characterized in that the thread (51) of the screw body (48) has an external diameter between 2 and 6 mm, preferably between 2 and 4 mm.

Length-adjustable connecting rod (1) for a piston engine with a hydraulic control device (21) for setting the effective length of the length-adjustable connecting rod (1), a first connecting rod part (2) of the length-adjustable connecting rod (1) having at least one bore (44) for the arrangement or supply the hydraulic control device (21), and with at least one closure element (40) for closing an opening (45) of the bore (44) for the hydraulic control device (21) in the length-adjustable connecting rod (1),

characterized in that the bore (44) is designed at its end open to the environment with an internal thread (46) and an inclined sealing surface (47) and the closure element (40) mounted in the opening (45) has a screw body (48) with an external thread ( 51) and a sealing cone (52) adjoining the inside of the screw body (48), the bore (44) being sealable on the sealing surface (47) of the opening (45) by the sealing cone (52) of the screw body (48) and the closure element (40) has a tool-receptacle-free closure surface (49) facing outwards, the closure surface (49) having a fracture surface portion (50).

Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 11,

characterized in that the hydraulic control device (21) has a hydraulic control valve (34), at least two drain valves (41, 42) which can be actuated by the control valve (34), at least two check valves and a plurality of hydraulic medium channels, the hydraulic control valve (34) being a drain valve (41,42), a check valve or a hydraulic medium channel in the at least one bore (44) are provided.

Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 11 or 12,

characterized in that an adjustable connecting rod part (3) is also provided, the adjustable connecting rod part (3) having a first connecting rod eye (7) for receiving a piston pin and the connecting rod part (2) having a second connecting rod eye (4) for receiving a crankshaft journal, and wherein the adjustable connecting rod part (3) is movable relative to the connecting rod part (2) in the longitudinal direction (A) of the connecting rod (1), preferably telescopic, in order to adjust the distance between the piston pin and the crankshaft journal.

Length-adjustable connecting rod (1) according to claim 13,

characterized in that at least one cylinder-piston unit (10) hydraulically connected to the hydraulic control device (21) is provided in order to move the adjustable connecting rod part (3) relative to the connecting rod part (2), the adjustable connecting rod part (3) with an adjusting piston (9) of the cylinder-piston unit (10) is connected and the connecting rod part (2) has a cylinder bore (12) of the cylinder-piston unit (10).

15. Piston engine with at least one engine cylinder, one reciprocating piston moving in the engine cylinder and at least one adjustable compression ratio in the engine cylinder, as well as with a length-adjustable connecting rod (1) according to one of claims 11 to 14 connected to the reciprocating piston.

In addition 5 sheets of drawings