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Patent Searching and Data


Title:
CONNECTING ROD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING VARIABLE COMPRESSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/198615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connecting rod (1) for an internal combustion engine having variable compression, comprising an eccentric adjusting device (2) for adjusting an effective connecting rod length (30), wherein the eccentric adjusting device (2) comprises at least one cylinder (3) with a piston (7) which is displaceably guided in a cylinder bore (8) and connected with a support rod (9). According to the invention, the piston (7) comprises at least two regions (21, 22) which are disposed one behind the other in a longitudinal direction (L) of the piston (7) and have each external diameters of different sizes (D1, D2).

Inventors:
ECKRICH BASTIAN (DE)
SCHULZE DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/061610
Publication Date:
November 23, 2017
Filing Date:
May 15, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ECO HOLDING 1 GMBH (DE)
International Classes:
F02B75/04; F16C7/06
Domestic Patent References:
WO2015173391A12015-11-19
Foreign References:
DE102014007050A12015-11-19
DE102013224270B32015-01-08
DE102013223747A12015-05-21
DE102012107868A12014-02-27
Other References:
None
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Claims:
Ansprüche

1 . Pleuel (1 ) für eine Brenn kraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter- Versteileinrichtung (2) zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge (30), wobei die Exzenter-Versteileinrichtung (2) wenigstens einen Zylinder (3) mit einem Kolben (7) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (8) verschiebbar geführt und mit einer Stützstange (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) wenigstens zwei in einer Längsrichtung (L) des Kolbens (7) hintereinander angeordnete Bereiche (21 , 22) mit jeweils unterschiedlich großen Außendurchmessern (D1 , D2) aufweist.

2. Pleuel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) einen ersten Bereich (21 ) mit einem ersten Außendurchmesser (D1 ) und einen zweiten Bereich (22) mit einem zweiten Außendurchmesser (D2) aufweist, wobei der erste Außendurchmesser (D1 ) kleiner als der zweite Außendurchmesser (D2) ausgebildet ist.

3. Pleuel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (22) näher zu einem offenen Ende (26) der Zylinderbohrung (8) angeordnet ist als der erste Bereich (21 ).

4. Pleuel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) im zweiten Bereich (22) eine dünne Wandung (23) aufweist.

5. Pleuel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (23) elastisch ausgebildet ist.

6. Pleuel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen Kolben (7) und Zylinderbohrung (8) als Spaltdichtung ausgebildet ist.

7. Pleuel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) im ersten Bereich (21 ) mit der Stützstange (9) gelenkig verbunden ist.

8. Pleuel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstange (9) und der Kolben (7) mittels einer Kugelkopfverbindung verbunden sind.

9. Pleuel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kugelkopf (14) der Stützstange (9) an seiner Außenfläche in einer Kugelkopfaufnahme (15) des Kolbens (7) durch ein Sicherungselement (16) gegen Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme (15) gesichert ist.

10. Pleuel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (16) den Kugelkopf (14) wenigstens teilweise auf einem Umfang umschließt.

1 1 . Pleuel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkopfaufnahme (15) an ihrem offenen Ende einen Hinterschnitt (17) aufweist, der das Sicherungselement (16) in der Kugelkopfaufnahme (15) axial sichert.

12. Pleuel nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (16) mit Vorspannung gegen eine Wand (20) der Kugelkopfaufnahme (15) gelegt ist.

13. Pleuel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (16) auf seinem Innenumfang eine radial nach innen weisende Wölbung (28) aufweist.

14. Pleuel nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkopf (14) an seinem im Bereich des Bodenteils (18) der Kugelkopfaufnahme (15) angeordneten Ende einen abgeflachten Bereich (29) aufweist.

15. Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Pleuel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Pleuel für eine variable Verdichtung einer Brenn kraftmaschine mit einer Exzenter-Versteileinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge.

Stand der Technik

Bei Brennkraftmaschinen wirkt sich ein hohes Verdichtungsverhältnis positiv auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine aus. Unter Verdichtungsverhältnis wird im Allgemeinen das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Zylinderraum nach der Verdichtung verstanden. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung, insbesondere Ottomotoren, die ein festes Verdichtungsverhältnis aufweisen, darf das Verdichtungsverhältnis jedoch nur so hoch gewählt werden, dass bei Volllastbetrieb ein sogenanntes„Klopfen" der Brennkraftmaschine vermieden wird. Jedoch könnte für den weitaus häufiger auftretenden Teillastbereich der Brennkraftmaschine, also bei geringer Zylinderfüllung, das Verdichtungsverhältnis mit höheren Werten gewählt werden, ohne dass ein„Klopfen" auftreten würde. Der wichtige Teillastbereich einer Brennkraftmaschine kann verbessert werden, wenn das Verdichtungsverhältnis variabel einstellbar ist. Zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses sind beispielsweise Systeme mit variabler Pleuelstangenlänge bekannt, welche mit Hilfe von hydraulischen Umschaltventilen eine Exzenter-Versteileinrichtung eines Pleuels betätigen. Offenbarung der Erfindung

Die Bauteile eines derartigen Systems unterliegen zum Teil sehr hohen Belastungen, wodurch teilweise kostenintensive Ausgestaltungen notwendig sind. Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes, kostengünstiges Pleuel zu schaffen.

Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Es wird ein Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einer Exzenter- Verstelleinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge vorgeschlagen, wobei die Exzenter-Verstelleinrichtung wenigstens einen Zylinder mit einem Kolben aufweist, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar geführt und mit einer Stützstange verbunden ist.

Erfindungsgemäß weist der Kolben wenigstens zwei in einer Längsrichtung des Kolbens hintereinander angeordnete Bereiche mit jeweils unterschiedlich großen Außendurchmessern auf.

Der Kolben kann so beispielsweise einen ersten Bereich mit einem kleineren Außendurchmesser als ein zweiter in Längsrichtung folgender Bereich aufweisen. Der erste Bereich weist demzufolge eine höhere negative Toleranz auf dem Außendurchmesser auf als der zweite Bereich, bei dem diese Toleranz viel niedriger ist, so dass das Spiel, wenn der Kolben in der Zylinderbohrung der Hydraulikkammer verschiebbar geführt wird, auch entsprechend niedriger ist. Auf diese Weise ist der Kolben gestuft ausgebildet. Dadurch kann dieser zweite Bereich beim Verschieben des Kolbens in der Zylinderbohrung eine Dichtfunktion übernehmen. Zweckmäßig kann dabei der zweite Bereich des Kolbens näher zum offenen Ende der Zylinderbohrung angeordnet sein. Der erste Bereich dagegen weist ein größeres Spiel auf, um auch bei einer eventuellen Verformung auf Grund der hydraulischen Last der Hydraulikkammer leicht in der Zylinderbohrung zu laufen und ein eventuelles Klemmen des Kolbens zu vermeiden. Der zweite Bereich des Kolbens kann vorteilhaft eine dünne Wandung aufweisen, so dass diese Wandung sich elastisch an eine verformte Kontur der Hydraulikkammer anpassen kann. Beispielsweise kann diese Wandung bei Verwendung eines metallischen Werkstoffs, wie es bei einer Exzenter-Versteileinrichtung üblich ist, bei einer Wandstärke im Bereich von 0,2mm bis 0,3 mm liegen. Die dünne Wandung im zweiten Bereich des Kolbens ermöglicht so eine günstige Anpassung an die eventuell verformte Hydraulikkammer. Auf diese Weise kann die Dichtfunktion durch den zweiten Bereich auch bei verformter Kontur der Hydraulikkammer sichergestellt werden. Außerdem kann so der Kolben in der Zylinderbohrung besser geführt werden, so dass der Verschleiß an Kolben und/oder Zylinderwand der Hydraulikkammer reduziert wird.

Um eine größere Dichtlänge oder Dichtstrecke am oberen Ende des Kolbens zu erzielen, kann ein Kugelkopf, mit dem die Stützstange im ersten Bereich des Kolbens gelagert ist, teilweise abgeflacht ausgebildet sein, um so die Lagerstelle im ersten Bereich des Kolbens weiter in den Kolben hinein zu verlegen. Da der Kugelkopf in dem ersten Bereich des Kolbens gelagert ist, während der zweite Bereich des Kolbens die Dichtfunktion übernimmt, wird so vorteilhaft eine funktionale Trennung zwischen Abdichtung und Gelenkverbindung von Kolben und Stützstange ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Pleuel stellt so eine kostengünstige Lösung für ein Pleuel mit einer Exzenter-Versteileinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge dar. Der gestufte Kolben ermöglicht so vorteilhaft eine bessere elastische Anpassung an eine eventuelle verformte Kontur der Hydraulikkammer auf Grund der hohen hydraulischen Last. Daraus resultiert eine bessere Dichtung zwischen Kolben und Zylinderwand der Hydraulikkammer, wodurch weniger Montageteile benötigt werden. Weiter ist eine Senkung von Verschleißerscheinungen auf Grund der engeren Toleranzen zwischen Kolben und Hydraulikkammer vorteilhaft möglich. Die Montage des erfindungsgemäßen Pleuels ist vereinfacht, da für die Exzenter-Versteileinrichtung weniger Komponenten benötigt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kolben einen ersten Bereich mit einem ersten Außendurchmesser und einen zweiten Bereich mit einem zweiten Außendurchmesser aufweisen, wobei der erste Außendurchmesser kleiner als der zweite Außendurchmesser ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der erste Bereich mit einem kleineren Außendurchmesser auch bei eventuell verformter Kontur der Hydraulikkammer sich leicht in der Zylinderbohrung bewegen, während der zweite Bereich mit größerem Außendurchmesser die Abdichtung des Kolbens in der Zylinderbohrung gewährleistet. Durch eine unterschiedliche Länge der beiden Bereiche, insbesondere durch einen länger ausgebildeten zweiten Bereich mit größerem Außendurchmesser, kann die Dichtfunktion des Kolbens günstig eingestellt werden. Außerdem lässt sich der Verschleiß von Kolben und Zylinderwand durch Wahl eines kleineren Außendurchmessers des ersten Bereichs reduzieren bei gleichzeitig ausreichender Führung des Kolbens in der Zylinderbohrung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der zweite Bereich näher zu einem offenen Ende der Zylinderbohrung angeordnet sein als der erste Bereich. Wenn der zweite Bereich einen größeren Außendurchmesser als der erste Bereich aufweist, ist es vorteilhaft für die Abdichtung des Kolbens, wenn der zweite Bereich näher zum offenen Ende der Zylinderbohrung angeordnet ist, als der erste Bereich, in dem die Stützstange gelagert ist. Dadurch kann der Kolben günstig in der Zylinderbohrung laufen, so dass die Hydraulikkammer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt werden kann, während die Leckage durch den zweiten Bereich des Kolbens auf Grund der günstig ausgebildeten Dichtfunktion im zweiten Bereich gering bleibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kolben im zweiten Bereich eine dünne Wandung aufweisen. Dadurch kann die Wandung des zweiten Bereichs sich elastisch an eine verformte Kontur der Hydraulikkammer anpassen. Beispielsweise kann diese Wandung bei Verwendung eines metallischen Werkstoffs, wie es bei einer Exzenter-Versteileinrichtung üblich ist, bei einer Wandstärke im Bereich von 0,2mm bis 0,3 mm liegen. Die dünne Wandung im zweiten Bereich des Kolbens ermöglicht so eine günstige Anpassung an die eventuell verformte Hydraulikkammer. Auf diese Weise kann die Dichtfunktion durch den zweiten Bereich auch bei verformter Kontur der Hydraulikkammer sichergestellt werden. Außerdem kann so der Kolben in der Zylinderbohrung besser geführt werden, so dass der Verschleiß an Kolben und/oder Zylinderwand der Hydraulikkammer reduziert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Wandung elastisch ausgebildet sein. Eine elastische Wand kann sich an eine eventuell verformte Kontur der Zylinderbohrung während des Verschiebens in der Zylinderbohrung günstig anpassen, wodurch die Führung in der Zylinderbohrung weiter möglich ist und außerdem die Abdichtfunktion des zweiten Bereichs bei geringer Leckage an Hydraulikflüssigkeit weiter gewährleistet ist. Der Verschleiß an Kolben und Zylinderwand kann so günstig reduziert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderbohrung als Spaltdichtung ausgebildet sein. Ein genügend enger Spalt insbesondere zwischen dem zweiten Bereich des Kolbens und der Zylinderwand ermöglicht günstigerweise eine gute Dichtfunktion bei geringer Leckage an Hydraulikflüssigkeit. Gleichzeitig sind die Gleiteigenschaften des Kolbens günstig, so dass die Reibung und damit der Verschleiß an Kolben und Zylinderwand reduziert sind. Auf diese Weise kann ein zusätzliches Dichtelement, beispielsweise in Form eines üblichen O-Rings, eingespart werden, wodurch die Herstellung des Pleuels als auch die Wartung sich kostengünstiger gestalten lässt, da auch keine Dichtung verschleißen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kolben im ersten Bereich mit der Stützstange gelenkig verbunden sein. Da die Lagerung des Kolbens in Form einer gelenkigen Verbindung eine gewisse mechanische Stabilität des Kolbens erfordert, kann diese Lagerung vorteilhaft im ersten Bereich des Kolbens stattfinden, während der zweite Bereich mit der relativ dünnen Wandung zur Abdichtung des Kolbens in der Längsrichtung näher zum offenen Ende der Zylinderbohrung angeordnet ist. So kann im ersten Bereich auch ein genügender Freiraum zur Verkippung der Stützstange durch ihre Funktion in der Exzenter-Versteileinrichtung vorgesehen sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Stützstange und der Kolben mittels einer Kugelkopfverbindung verbunden sein. Als gelenkige Verbindung zwischen erstem Bereich des Kolbens und der Stützstange kann vorteilhaft eine Kugelkopfverbindung vorgesehen sein, da die Kugelkopfverbindung sowohl eine auf Zugbelastung sichere Verbindung darstellt, als auch eine ausreichende Verkippung der Stützstange gegen die Längsrichtung der Zylinderbohrung erlaubt, so dass die Funktion der Exzenter- Versteileinrichtung gewährleistet werden kann. Die Kugelkopfverbindung kann auch vorteilhaft geringes Lagerspiel aufweisen, wodurch die Funktion weiter begünstigt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Kugelkopf der Stützstange an seiner Außenfläche in einer Kugelkopfaufnahme des Kolbens durch ein Sicherungselement gegen Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme gesichert sein. Vorteilhaft können ein Ring in Form eines Sprengrings oder eine Halteklammer als Sicherungselement vorgesehen werden, wobei das Sicherungselement sich beispielsweise an einer Innenwand des Kolbens abstützt und so verhindert, dass der Kugelkopf aus der Kugelkopfaufnahme herausgleiten kann. Günstigerweise kann das Sicherungselement an einem sich verjüngenden Bereich des Kugelkopfs angeordnet sein, wo der Kugelkopf in die Stangenform der Stützstange übergeht. So kann der Kugelkopf durch das Sicherungselement sicher gehalten werden. Das Sicherungselement kann vorzugsweise aus Kunststoff gebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Sicherungselement den Kugelkopf wenigstens teilweise auf einem Umfang umschließen. Durch ein Umschließen des Kugelkopfs kann verhindert werden, dass der Kugelkopf aus der Kugelkopfaufnahme herausgleitet. Dazu kann ein ringförmiges Sicherungselement, das näher zum offenen Ende des Kolbens angeordnet ist als der Kugelkopf und das auch nur einen Teil des Umfangs des Kugelkopfs umschließen kann, sich an der Innenwand des Kolbens abstützen. So kann wirksam verhindert werden, dass der Kugelkopf aus der Kugelkopfaufnahme herausgleiten kann. Möglich ist dazu beispielsweise der Einsatz eines Sicherungselements in Form eines Sprengrings.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kugelkopfaufnahme an ihrem offenen Ende einen Hinterschnitt aufweisen, der das Sicherungselement in der Kugelkopfaufnahme axial sichert. Dadurch kann verhindert werden, dass das Sicherungselement herausgleiten kann und damit der Kugelkopf seine Abstützung und Sicherung gegen ein Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme verliert. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Sicherungselement unter Vorspannung in den Bereich des Hinterschnitts eingesetzt werden kann, was durch Ausführung des Sicherungselements mit einem größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Innenbereichs des Kolbens im Bereich des Hinterschnitts ermöglicht wird. Günstigerweise kann dazu ein Sicherungselement in Form eines Sprengrings mit geeignetem Außendurchmesser vorgesehen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Sicherungselement mit Vorspannung gegen eine Wand der Kugelkopfaufnahme gelegt sein. Durch die Vorspannung kann sich das Sicherungselement gegen die Innenwand der Kugelkopfaufnahme abstützen. Auf diese Weise wird das Sicherungselement in seiner Position gehalten und kann auch bei einer Zugbelastung auf die Verbindung zwischen Stützstange und Kolben seine Sicherungsfunktion für den Kugelkopf weiter ausüben, so dass der Kugelkopf nicht aus der Kugelkopfaufnahme herausgleiten kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Sicherungselement auf seinem Innenumfang eine radial nach innen weisende Wölbung aufweisen. Durch die Wölbung des Sicherungselements, welche in Kontakt mit der Rundung des Kugelkopfs steht, kann der Kugelkopf sicher in der Kugelkopfaufnahme gehalten werden, da die Wölbung eine axiale Bewegung des Kugelkopfs limitiert. Gleichzeitig kann der Kugelkopf mit seiner Außenfläche auf der Wölbung bei einer Verkippung gleiten. Die Stützstange behält genügend Freiraum über einen ausreichenden Winkelbereich, um entsprechende Verkippungen der Stützstange gegen die Längsachse der Zylinderbohrung zu ermöglichen, welche durch die Funktion der Exzenter-Versteileinrichtung bei einem Verschieben des Kolbens in der Zylinderbohrung bedingt sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kugelkopf an seinem im Bereich des Bodenteils der Kugelkopfaufnahme angeordneten Ende einen abgeflachten Bereich aufweisen. Um eine größere Dichtlänge oder Dichtstrecke am oberen offenen Ende des Kolbens zu erzielen, kann der Kugelkopf, mit dem die Stützstange im ersten Bereich des Kolbens gelagert ist, im Bereich des Bodenteils der Kugelkopfaufnahme teilweise abgeflacht ausgebildet sein, um so die Lagerstelle im ersten Bereich des Kolbens weiter in den Kolben hinein verlegen zu können. Da der Kugelkopf in dem ersten Bereich des Kolbens gelagert ist, während der zweite Bereich des Kolbens die Dichtfunktion übernimmt, wird so vorteilhaft eine funktionale Trennung zwischen Abdichtung und Gelenkverbindung von Kolben und Stützstange ermöglicht.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Pleuel vorgeschlagen. Da das Pleuel eine Exzenter- Versteileinrichtung zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge aufweist, kann so eine variable Verdichtung beim Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Pleuel nach einem Ausführungsbeispiel der

Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Pleuel nach Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Kolben;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Kolben entlang der Schnittebene A-A nach Fig.

3;

Fig. 5 den Kolben im Querschnitt; und

Fig. 6 die Stützstange im Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A nach Fig. 5.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.

Figur 1 zeigt in einer schematischen, teilgeschnittenen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Pleuel 1 für eine Brenn kraftmaschine mit variabler Verdichtung, mit einer Exzenter- Versteileinrichtung 2 zur Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge 30. Die Exzenter- Versteileinrichtung 2 kann einen mit einem ein- oder mehrteiligen Exzenterhebel 4 zusammenwirkenden Exzenter 5 aufweisen. Ein Verstellweg der Exzenter- Versteileinrichtung 2 ist mittels eines Umschaltventils 6 verstellbar. Die effektive Pleuelstangenlänge 30 ist als Abstand der Mittelachse des Hublagerauges 34 des Pleuels 1 von der Mittelachse einer Bohrung des Exzenters 5 als Pleuellagerauge 32 des Pleuels 1 definiert.

Eine Verdrehung der verstellbaren Exzenter-Versteileinrichtung 2 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Versteileinrichtung wirken. Während eines Arbeitstaktes verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Versteileinrichtung 2 wirkenden Kräfte kontinuierlich. Die Drehbewegung oder Verstellbewegung wird durch einen oder mehrere mit Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Motoröl, beaufschlagte, im Pleuel 1 integrierte Kolben 7 unterstützt, bzw. die Kolben 7 verhindern ein Rücksteilen der Exzenter-Versteileinrichtung 2 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter- Versteileinrichtung 2 wirkenden Kräfte.

Wie Figur 1 und insbesondere einem, in Figur 2 gezeigten, vergrößerten Ausschnitt Z der Hydraulikkammer mit Fokus auf Zylinder 3, Kolben 7 und Stützstange 9 zu entnehmen ist, ist der Kolben 7 in einer Zylinderbohrung 8 des Zylinders 3 des Pleuels 1 verschiebbar geführt und mit der Stützstange 9 verbunden.

Weiter sind eine Zulaufleitung 10 zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit von einem Hydraulikflüssigkeitskreislauf der Brennkraftmaschine in eine durch die Zylinderbohrung 8 gebildete Hydraulikkammer 1 1 sowie eine Ablaufleitung 12 zum Abführen von Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikkammer 1 1 in einen Hydraulikflüssigkeitskreislauf der Brennkraftmaschine vorgesehen.

In der Zulaufleitung 10 ist ein Rückschlagventil 13 angeordnet, welches einen Rückfluss von der Hydraulikkammer 1 1 in die Zulaufleitung 10 verhindert, ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikkammer 1 1 jedoch ermöglicht.

Die Stützstange 9 und der Kolben 7 sind mittels einer Kugelkopfverbindung verbunden, insbesondere sind Stützstange 9 und Kolben 7 in dem ersten Bereich 21 des Kolbens 7 gelenkig verbunden, wobei ein Kugelkopf 14 der Stützstange 9 an seiner Außenfläche in einer Kugelkopfaufnahme 15 des Kolbens 7 durch ein Sicherungselement 16 gegen Herausgleiten aus der Kugelkopfaufnahme 15 gesichert ist. Das Sicherungselement 16 umschließt den Kugelkopf 14 wenigstens teilweise auf einem Umfang und kann beispielsweise als geschlitzter Ring ausgebildet sein.

Die Kugelkopfaufnahme 15 weist an ihrem offenen Ende, im Bereich eines zylindrischen freien Raums 19 zur Aufnahme des Sicherungselements 16, einen Hinterschnitt 17 auf, der das vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildete Sicherungselement 16 in der Kugelkopfaufnahme 15 axial sichert. Damit ist eine hohe Sicherheit gegen ein Herausgleiten oder Herausziehen des Sicherungselements 16 und damit des Kugelkopfs 14 aus der Kugelkopfaufnahme 15 gegeben.

Die Kugelkopfaufnahme 15 weist ein gewölbtes Bodenteil 18 auf, an das sich in axialer Richtung ein zylinderförmiger Raum 19 anschließt und das an die Außenkontur des Kugelkopfs 14 angepasst ist und auf dem der Kugelkopf 14 gleiten kann, um Verkippungen der Stützstange 9 zu ermöglichen.

Der Kugelkopf 14 weist an seinem im Bereich des Bodenteils 18 der Kugelkopfaufnahme 15 angeordneten Ende einen abgeflachten Bereich 29 auf, so dass es tiefer in der Kugelkopfaufnahme 15 angeordnet werden kann.

Das Sicherungselement 16, welches an seinem Umfang unterbrochen ist und radial nach innen eine Wölbung 28 aufweist, ist dabei mit Vorspannung gegen eine Wand 20 der Kugelkopfaufnahme 15 gelegt. Dazu kann das Sicherungselement 16 geschlitzt sein und zur Montage zusammengedrückt und in die Kugelkopfaufnahme 15 eingesetzt werden. Außerdem lässt sich das geschlitzte Sicherungselement 16 einfach über die Stützstange 9 schieben.

Die auf seinem Innenumfang radial nach innen weisende Wölbung 28 des Sicherungselements 16 limitiert eine axiale Bewegung des Kugelkopfs 14. Gleichzeitig kann der Kugelkopf 14 mit seiner Außenfläche auf der Wölbung 28 bei einer Verkippung gleiten.

Wie den Figur 3 einer Draufsicht auf den Kolben 7, sowie Figur 4, einem Schnitt durch den Kolben 7 entlang der Schnittebene A-A in Figur 3, zu entnehmen ist, weist dieser wenigstens zwei, im wesentlichen zylindrische Bereiche 21 , 22 mit jeweils unterschiedlich großen Außendurchmessern D1 , D2 auf, wobei der Kolben 7 einen ersten Bereich 21 mit einem ersten Außendurchmesser D1 und einen zweiten Bereich 22 mit einem zweiten Außendurchmesser D2 aufweist und der erste Außendurchmesser D1 kleiner als der zweite Außendurchmesser D2 ausgebildet ist. Die beiden Bereiche 21 , 22 ermöglichen eine funktionale Trennung zwischen Abdichtung und Gelenkverbindung.

Insbesondere aus Figur 4 und Figur 2 ist ersichtlich, dass der Kolben 7 im zweiten Bereich 22 eine dünne Wandung 23 aufweist. Aufgrund des größeren Außendurchmessers D2 ist das Spiel des Kolbens 7 zur Zylinderbohrung 8 geringer als im ersten Bereich 21 mit dem kleinen Außendurchmesser D1 . Der zweite Bereich 22 dient als Dichtbereich. Die Abdichtung des Kolbens 7 ist somit als Spaltdichtung ausgeführt, so dass kein zusätzlich montiertes Dichtelement zur Abdichtung der Hydraulikkammer 1 1 notwendig ist. Die dünne Wandung 23 ermöglicht zum einen eine relativ große Dichtlänge, zum anderen bietet die dünne Wandung 23 eine optimale Anpassungsmöglichkeit des Kolbens 7 ohne negative Auswirkungen an die sich eventuell aufgrund der Belastungen verformende Hydraulikkammer 1 1 , da die dünne Wandung 23 bevorzugt elastisch ausgebildet sein kann, um sich einer eventuell verformten Kontur der Zylinderwandung leicht anpassen zu können. Der zweite Bereich 22 ist, wie in Figur 2 zu erkennen, näher zu einem offenen Ende 26 der Zylinderbohrung 8 angeordnet ist als der erste Bereich 21 , da der zweite Bereich 22 die Abdichtfunktion gewährleistet.

Aufgrund des kleineren Durchmesser D1 des ersten Bereiches 21 bzw. des größeren Spiels in diesem Bereich wird bei Verformung der Hydraulikkammer 1 1 ein Verklemmen des Kolbens 7 in der Zylinderbohrung 8 verhindert.

Weiter ist im Querschnitt des Kolbens 7 in Figur 4 zu erkennen, wie im ersten Bereich 21 des Kolbens 7 die Kugelkopfaufnahme 15 des Bodenteils 18, welche eine dem Kugelkopf angepasste Kontur einer halben Hohlkugel aufweist, in den zylindrischen freien Raum 19 übergeht, der mit dem Hinterschnitt 17 für die Aufnahme des Sicherungselement 16 vorgesehen ist. Der zylindrische Raum 19 öffnet sich zum zweiten Bereich 22, der mit der dünnen elastischen Wandung 23 ausgebildet ist, welche sich an eine eventuell verformte Zylinderwand der Hydraulikkammer anzupassen und so die Abdichtfunktion und enge Führung des Kolbens sicherzustellen.

Figur 5 zeigt den Kolben 7 im Querschnitt, während Figur 6 die Stützstange 9 mit dem montierten Kolben 7 im Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A zeigt. Die Stützstange 9 weist an ihrem mit dem Exzenterhebel 4 zu verbindenden Ende eine Buchse 24 zur reibungsarmen Lagerung in einem Lager des Exzenterhebels 4.

Der nicht gezeigte, zweite Kolben des Pleuels 1 ist entsprechend dem gezeigten Kolben 7 ausgestaltet.

Die Erfindung ermöglicht eine kostengünstige Lösung, wobei eine bessere elastische Anpassung an die Verformung der Hydraulikkammern gegeben ist. Die Dichtung zwischen den Kolben und den Zylindern bzw. den Zylinderbohrungen kann verbessert werden, wobei das erfindungsgemäße Pleuel weniger Montagebauteile aufweist. Zudem kann aufgrund der engeren Toleranzen zwischen Kolben und Zylinder der Verschleiß verringert werden.