DE102014215851A1 - Reciprocating internal combustion engine - Google Patents
Reciprocating internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014215851A1 DE102014215851A1 DE102014215851.6A DE102014215851A DE102014215851A1 DE 102014215851 A1 DE102014215851 A1 DE 102014215851A1 DE 102014215851 A DE102014215851 A DE 102014215851A DE 102014215851 A1 DE102014215851 A1 DE 102014215851A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- reciprocating internal
- crankshaft
- engine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B73/00—Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
- F02B75/065—Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
- F02B75/225—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement having two or more crankshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zylinder, wobei in dem ersten Zylinder ein erster Kolben über einen ersten Kurbeltrieb mit einem ersten Pleuel und einer ersten Kurbelwelle und in dem zweiten Zylinder ein zweiter Kolben über einen zweiten Kurbeltrieb mit einem zweiten Pleuel und einer zweiten Kurbelwelle hubbeweglich antreibbar ist, wobei die erste und die zweite Kurbelwelle in einem ersten und einem zweiten Maschinengehäuse der Hubkolben-Brennkraftmaschine parallel zueinander angeordnet sind und gegenläufig antreibbar sind, wobei die erste und die zweite Kurbelwelle nicht in einer Wirkverbindung miteinander stehen und dass für eine Synchronisierung der Kurbeltriebe für den ersten Kurbeltrieb eine erste elektrische Maschine und für den zweiten Kurbeltrieb eine zweite elektrische Maschine vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann in einfacher Weise ein NVH (Noise, Vibration, Harshness, deutsch: Geräusch, Vibration, Rauheit) optimaler Range Extender dargestellt werden.Reciprocating internal combustion engine having at least a first and a second cylinder, wherein in the first cylinder, a first piston via a first crank mechanism with a first connecting rod and a first crankshaft and in the second cylinder, a second piston via a second crank mechanism with a second connecting rod and a second crankshaft is driven to lift, the first and the second crankshaft in a first and a second engine housing of the reciprocating internal combustion engine are arranged parallel to each other and are driven in opposite directions, wherein the first and the second crankshaft are not in operative connection with each other and that for a Synchronization of the crank mechanisms for the first crank mechanism, a first electric machine and for the second crank mechanism, a second electric machine is provided.
Due to the configuration of the invention, a NVH (Noise, Vibration, Harshness, German: noise, vibration, roughness) optimal Range Extender can be displayed in a simple manner.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a reciprocating internal combustion engine having the features of the preamble of
Eine gattungsgemäße Hubkolben-Brennkraftmaschine, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nummer
Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist, dass die Massenkräfte nicht vollkommen ausgeglichen sind, speziell die zweiter Ordnung. Außerdem ist die Verbindung des bekannten Range-Extenders der zwei gegenläufigen Kurbelwellen mit zwei Zahnrädern aus Reibungs- und Akustikgründen ungünstig. Weiter läuft der Generator nur zu einer Kurbelwelle gegenläufig, wodurch das Start- und Abstellmoment nicht komplett ausgeglichen werden kann.A disadvantage of this known arrangement is that the mass forces are not completely balanced, especially the second order. In addition, the compound of the known range extender of the two counter-rotating crankshafts with two gears for friction and acoustic reasons is unfavorable. Next, the generator runs counter to only one crankshaft, whereby the start and Abstellmoment can not be fully compensated.
An dieser Ausgestaltung ist es von Nachteil, dass kein vollständiger Massenausgleich durchgeführt wird und somit ungewünschte Restvibrationen verbleiben.In this embodiment, it is disadvantageous that no complete mass balance is performed and thus unwanted residual vibrations remain.
Eine weitere gattungsgemäße Hubkolben-Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
Auch an dieser Ausgestaltung ist es von Nachteil, dass ein vollständiger Massenausgleich quasi nicht möglich ist.Also in this embodiment, it is disadvantageous that a complete mass balance is virtually impossible.
Weitere gattungsgemäße Hubkolben-Brennkraftmaschinen mit zwei Zylindern sind ferner beispielsweise aus der US-Patentanmeldung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der oben genannten gattungsgemäßen Hubkolben-Brennkraftmaschinen zu vermeiden.The object of the present invention is to avoid the disadvantages of the generic reciprocating internal combustion engines mentioned above.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of
Zusammengefasst kann gesagt werden, dass eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern, es können auch vier oder sechs oder noch mehr Zylinder sein, vorgeschlagen wird, mit zwei achsparallelen Kurbelwellen, die sich, wie aus dem Stand der Technik bekannt, gegenläufig drehen. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind die Kurbelwellen jedoch nicht miteinander in Wirkverbindung, sondern von jeder Kurbelwelle wird eine eigene elektrische Maschine, wie z. B. ein Generator gegenläufig angetrieben. Um einen Massenausgleich zweiter Ordnung zu erreichen, wird zwischen Kurbelwelle und elektrischer Maschine bzw. Generator eine Übersetzung von 2:1 gewählt.In summary, it can be said that a reciprocating internal combustion engine having at least two cylinders, it may also be four or six or even more cylinders is proposed, with two paraxial crankshafts, which, as known from the prior art, rotate in opposite directions. In contrast to the prior art, however, the crankshafts are not in operative connection with each other, but each crankshaft is a separate electric machine, such. B. a generator driven in opposite directions. To achieve mass balancing of second order, a ratio of 2: 1 is selected between crankshaft and electric machine or generator.
Durch die getrennte Anordnung kann jeder Zylinder (im Fall einer zweizylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine) unabhängig vom anderen betrieben werden. Dadurch ist eine sog. „split engine” umsetzbar, d. h. ein Zylinder kann abgestellt werden. Der Gleichtakt der beiden Zylinder wird über die Ansteuerung der elektrischen Maschine sichergestellt. Es kann in vorteilhafter Weise prinzipiell jede Kurbelwellenstellung bzw. Zündfolge eingestellt werden. Optional kann im Einzylinder-Betrieb eine unabhängige Ausgleichswelle erster Ordnung elektrisch betrieben oder mechanisch über eine Einrückkupplung zu- und abgeschalten werden. Auch diese Ausgleichswelle muss regelungstechnisch exakt bezüglich Position und Drehzahl angetrieben werden.Due to the separate arrangement, each cylinder (in the case of a two-cylinder reciprocating internal combustion engine) can be operated independently of the other. This makes a so-called "split engine" feasible, d. H. a cylinder can be turned off. The common mode of the two cylinders is ensured by the control of the electric machine. In principle, each crankshaft position or ignition sequence can be set in an advantageous manner. Optionally, in single-cylinder operation, an independent first-order balance shaft can be electrically operated or mechanically switched on and off via an engagement clutch. Also, this balancing shaft must be exactly controlled in terms of position and speed driven.
Somit ist mit dieser erfindungsgemäßen Zweizylinder-Hubkolben-Brennkraftmaschine ein vollkommener Massenausgleich erster Ordnung und zweiter Ordnung möglich. Zusätzlich werden die Start- und Abstellmomente in idealer Weise ausgeglichen. Durch den unabhängigen Betrieb der beiden Zylinder ist ein gesplitteter Betrieb der Zylinder möglich, d. h., ein Zylinder kann abgestellt werden. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch bei kleinen Lasten deutlich reduziert.Thus, with this two-cylinder reciprocating internal combustion engine according to the invention a perfect balance of first order and second order possible. In addition, the starting and Abstellmomente be compensated in an ideal way. Due to the independent operation of the two cylinders, a split operation of the cylinders is possible, ie, a cylinder can be turned off. This significantly reduces fuel consumption at low loads.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist je nach Übersetzung ein Massenausgleich über die elektrischen Maschinen erster oder zweiter Ordnung möglich.With the embodiment according to
Die Antriebsmöglichkeiten gemäß den Patentansprüchen 3 bis 5 sind drei besonders bevorzugte Ausführungsvarianten für einen phasenkorrekten Antrieb.The drive options according to
Durch die Antriebsmöglichkeiten gemäß den Patentansprüchen 6 und 7 ist sowohl ein befeuerter als auch ein geschleppter Betrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine möglich, wodurch diese hervorragend für einen Range Extender-Betrieb geeignet ist.By the drive options according to
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 8 ist ein Massenausgleich erster Ordnung darstellbar.With the embodiment according to
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 9 ist ein Massenausgleich zweiter Ordnung darstellbar.With the embodiment according to
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 10 ist ein Einzylinder-Betrieb der Hubkolben-Brennkraftmaschine möglich, mit vollkommen ausgeglichen Massen.With the embodiment according to
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 11 können noch letzte verbleibende Kräfte bzw. Momente, z. B. bei Zu- oder Abschalten eines Zylinders, zwischen den zwei Zylindern vollkommen gedämpft werden.With the embodiment according to
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen in fünf Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to four exemplary embodiments in five figures.
- –
Kurbelwelle 4 oder4' , - –
Pleuel 5 oder5' , - – Kolben
3 oder3' .
- -
Crankshaft 4 or4 ' . - - connecting
rod 5 or5 ' . - - Piston
3 or3 ' ,
Die erste Kurbelwelle
Erfindungsgemäß sind die erste und die zweite Kurbelwelle
Weiter verfügen die elektrischen Maschinen
Ferner ist im ersten Ausführungsbeispiel für den zweiten Kurbeltrieb
Weiter ist in einem ersten Ausführungsbeispiel das erste Maschinengehäuse
In den
Darüber hinaus ist für jeden Kurbeltrieb
Es wird somit erfindungsgemäß eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
Durch die getrennte Anordnung kann jeder Zylinder
Somit ist mit dieser erfindungsgemäßen Zweizylinder-Hubkolben-Brennkraftmaschine ein vollkommener Massenausgleich erster Ordnung und zweiter Ordnung möglich. Zusätzlich werden die Start- und Abstellmomente in idealer Weise ausgeglichen. Durch den unabhängigen Betrieb der beiden Zylinder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hubkolben-BrennkraftmaschineReciprocating internal combustion engine
- 22
- erster Zylinderfirst cylinder
- 2'2 '
- zweiter Zylindersecond cylinder
- 33
- erster Kolbenfirst piston
- 3'3 '
- zweiter Kolbensecond piston
- 44
- erster Kurbeltriebfirst crank mechanism
- 4'4 '
- zweiter Kurbeltriebsecond crank mechanism
- 55
- erstes Pleuelfirst connecting rod
- 5'5 '
- zweites Pleuelsecond connecting rod
- 66
- erste Kurbelwellefirst crankshaft
- 6'6 '
- zweite Kurbelwellesecond crankshaft
- 77
- erstes Maschinengehäusefirst machine housing
- 7'7 '
- zweites Maschinengehäusesecond machine housing
- 88th
- erste elektrische Maschinefirst electric machine
- 8'8th'
- zweite elektrische Maschinesecond electric machine
- 99
- Zahnradgear
- 1010
- Zahnradgear
- 1111
- EndloszugmittelgetriebeEndloszugmittelgetriebe
- 1212
- Ausgleichswellebalancer shaft
- 1313
- Lagercamp
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2012/056275 A1 [0002, 0002] WO 2012/056275 A1 [0002, 0002]
- DE 102010025002 A1 [0005] DE 102010025002 A1 [0005]
- US 2002/0023599 A1 [0007] US 2002/0023599 A1 [0007]
- JP 63-97829 [0007] JP 63-97829 [0007]
- JP 60-45727 [0007] JP 60-45727 [0007]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014215851.6A DE102014215851A1 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Reciprocating internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014215851.6A DE102014215851A1 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Reciprocating internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014215851A1 true DE102014215851A1 (en) | 2016-02-11 |
Family
ID=55134873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014215851.6A Withdrawn DE102014215851A1 (en) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | Reciprocating internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014215851A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108105356A (en) * | 2017-12-06 | 2018-06-01 | 肖光宇 | A kind of piston reciprocating cylinder deactivation of engine system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6045727A (en) | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Multicylinder engine |
JPS6397829A (en) | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Honda Motor Co Ltd | General purpose 2-cylinder engine |
US20020023599A1 (en) | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Franz Laimbock | Four cycle outboard internal combustion engine for driving a watercraft |
US7584724B2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-09-08 | Ford Global Technologies, Llc | Variable compression ratio dual crankshaft engine |
DE102010025002A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-29 | Fev Motorentechnik Gmbh | working machine |
US8166759B2 (en) * | 2006-02-02 | 2012-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
WO2012056275A1 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Obrist Engineering Gmbh | Machine combination comprising an internal combustion engine and a generator |
US8807098B1 (en) * | 2012-06-06 | 2014-08-19 | Herns Louis | Twin vertical bank hybrid internal combustion H-engine system |
-
2014
- 2014-08-11 DE DE102014215851.6A patent/DE102014215851A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6045727A (en) | 1983-08-23 | 1985-03-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Multicylinder engine |
JPS6397829A (en) | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Honda Motor Co Ltd | General purpose 2-cylinder engine |
US20020023599A1 (en) | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Franz Laimbock | Four cycle outboard internal combustion engine for driving a watercraft |
US8166759B2 (en) * | 2006-02-02 | 2012-05-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery apparatus |
US7584724B2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-09-08 | Ford Global Technologies, Llc | Variable compression ratio dual crankshaft engine |
DE102010025002A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-29 | Fev Motorentechnik Gmbh | working machine |
WO2012056275A1 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Obrist Engineering Gmbh | Machine combination comprising an internal combustion engine and a generator |
US8807098B1 (en) * | 2012-06-06 | 2014-08-19 | Herns Louis | Twin vertical bank hybrid internal combustion H-engine system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108105356A (en) * | 2017-12-06 | 2018-06-01 | 肖光宇 | A kind of piston reciprocating cylinder deactivation of engine system |
CN108105356B (en) * | 2017-12-06 | 2020-10-16 | 肖光宇 | Piston reciprocating engine cylinder deactivation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4019304C1 (en) | ||
DE102014115043B4 (en) | Generator set | |
EP3025041B1 (en) | Power unit | |
DE102013203560B4 (en) | Internal combustion engine with a balance weight arranged on the crankshaft and serving as an unbalance and method for producing the crankshaft | |
DE102006009093B4 (en) | Piston engine for a motorcycle | |
DE10201601C1 (en) | Internal combustion engine with crankshaft in crankcase, has starter/generator rotor formed on crankshaft in axial position of balance weight(s) or crank web, stator fixed relative to crankcase | |
DE102018010272A1 (en) | generator | |
DE102015206245B4 (en) | Crankshaft with planetary gear for mass balance, reciprocating engine, motor vehicle | |
DE102013206931A1 (en) | Internal combustion engine comprising a crankshaft with balancing weight serving as unbalance and method for producing the crankshaft | |
DE102013210075A1 (en) | Balancing module for balancing e.g. idle mass forces/moments of six cylinder V engine of vehicle, has balancer shaft comprising separator in different regions, where phase position of regions is adjusted against each other over mechanism | |
EP2539606B1 (en) | Mass balancing device for an internal combustion engine | |
DE102014215851A1 (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
DE102010022134A1 (en) | Oil pump module with an oil pump module housing | |
DE3720559A1 (en) | Device for balancing alternating torques | |
EP3019770B1 (en) | Drive having a piston machine and a device provided for such a drive, and the use of such a device for compensating alternating torques | |
EP2006572B1 (en) | Device for mass compensation for a reciprocating piston combustion engine | |
DE102009055757A1 (en) | Internal combustion engine e.g. three-cylinder internal combustion engine, for motor vehicle, has crankshaft provided with pins, where forces resulting from rotation of crankshaft are balancable by piston rod and/or piston and/or by bolt | |
DE102019123426A1 (en) | Motor-generator system for power generation, in particular for use in a hybrid vehicle | |
DE10237419A1 (en) | Drive system for a motor vehicle with an internal combustion engine (ICE) provides the ICE with a balancer shaft fitted with a reluctance motor for mechanical balancing | |
DE102010022544B4 (en) | Device for balancing the free mass forces and moments of inertia in internal combustion engines with a split crank mechanism | |
AT100378B (en) | Multi-cylinder piston machine. | |
DE3322447A1 (en) | Two-cylinder four-stroke combustion engine, especially for motor vehicles | |
DE102009016442A1 (en) | Gear drive system for internal combustion engine, has gear wheels driven by gear wheel of crankshaft of internal combustion engine and integrated with assigned assemblies and/or shafts into gear drive system | |
DE112009005123T5 (en) | Two-cylinder engine | |
DE102014218464B4 (en) | Device for damping torsional vibrations in a drive train of a vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |