DE1902428A1

DE1902428A1 - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE1902428A1
Application number: DE19691902428
Authority: DE
Inventors: Paul Hendreich; Wilhelm Jung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-01-18
Filing date: 1969-01-18
Publication date: 1970-08-13

Description

Verbrennung smo tor Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, bei dem der Kolben über eine Pleuelstange eine Kurbelwelle antreibt. Combustion smo tor The invention relates to an internal combustion engine, in which the piston drives a crankshaft via a connecting rod.

Bei den bekannten Motoren ist ein Ende der Pleuelstange unmittelbar mit der Kurbelwelle verbunden und das andere Ende mit dem Kolben.In the known engines, one end of the connecting rod is immediately connected to the crankshaft and the other end to the piston.

Aufgabe der Erfindung ist es, die leistung eines derartigen Motors zu verbessern.The object of the invention is to improve the performance of such a motor to improve.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kurbelwelle und die Pleuelstange über ein Zwischenstück miteinander verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the crankshaft and the connecting rods are connected to one another via an intermediate piece.

Das eine Ende des Zwischenstückes kann hierbei fest mit der Kurbelwelle verbunden sein und das freie Ende ist dann mit der Pleuelstange drehbar verbunden. Bei dieter Ausidlirung kann das Zwischenstück Teil einer besondere ausgebildeten Kurbelwelle sein.One end of the intermediate piece can be fixed to the crankshaft be connected and the free end is then rotatably connected to the connecting rod. In the case of the dieter design, the intermediate piece can be part of a specially designed one Be crankshaft.

Das Zwischenstück kann aber auch Teil der Pleuelstange sein.The intermediate piece can also be part of the connecting rod.

In besonderer Ausgestaltung kann hierfür die Pleuelstange winklig Pbt;eknickt sein. und der abgeknickte Teil ist dann mit der Kurbelwelle drehbar verbunden.In a special embodiment, the connecting rod can be angled for this purpose Pbt; be kinked. and the kinked part is then rotatable with the crankshaft tied together.

Bei dieser Ausbildung ergibt sich folgendes: Hat die Kurbelwelle die Stellung erreicht, bei der sich üblicherweise der Kolben im oberen totpunkt befindet, dann wird je nach Anordnung des Zwischenstückes dieser obere Totpunkt in der genannten Kurbelwellenstellung entweder noch nicht erreicht oder wurde bereits überfahren, je nach dem, ob das Zwischenstück z. B. entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle angeordnet ist oder in der Drehrichtung der Kurbelwelle.With this training the following results: Has the crankshaft the Position reached in which the piston is usually in the top dead center, then, depending on the arrangement of the intermediate piece, this top dead center is in the above-mentioned Crankshaft position has either not yet been reached or has already been overrun, depending on whether the intermediate piece z. B. opposite to the direction of rotation of the crankshaft is arranged or in the direction of rotation of the crankshaft.

Im ersteren Fall ergibt sich, daß bereits während der Zündung des Kraftstoffluftgemisches das Zylindervolumen noch etwas verringert wird, um während der Verbrennung sehr allmählich größer zu werden. Hierdurch findet die Verbrennung in einem Zylinderraum statt, dessen Volumen ich nur unwesentlich ändert.In the first case it follows that already during the ignition of the Fuel-air mixture the cylinder volume is still slightly reduced to during the burn to get bigger very gradually. This is how the combustion takes place in a cylinder space, the volume of which I change only insignificantly.

Dadurch erhöht sich der Druck im Zylinder, wodurch die Leistung des Motors erheblich steigt. Bei der bekannten Motoren ist dies nicht der Fall, weil sich während der Verbrennung des Kraftstoffluftgemisches das durch die Kolbenlage bestimmte Volumen bereits erheblich vergrößert.This increases the pressure in the cylinder, reducing the performance of the Motor increases significantly. In the case of the known engines, this is not the case because during the combustion of the fuel-air mixture through the piston position certain volumes already increased considerably.

Außerdem erhält die Kurbelwelle @si den bekannten Motoren unmittelbar nach der Zündung ein llichen Schlag, weil sie sich zu diesem Zeitpunkt nach @@ oberen Kolbentotpunkt befindet. Bei der erfindungsgemässe Ausbildung fängt das Zwischenstück diesen Schlag sozusagen auf.In addition, the crankshaft @si receives the known engines directly after the ignition a slight blow, because at this point it is up to @@ Piston dead center is located. In the embodiment according to the invention, the intermediate piece catches this blow, so to speak.

Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung hat sich darüber hinaus gezeigt, daß sozusagen als Nebeneffekt, die Auspuffgase so gut wie giftfrei sind, was man bisher nur mit einem ganz besonderen technischen Aufwand erreichen konnte.In the practical implementation of the invention has been about In addition, it has been shown that, as a side effect, so to speak, the exhaust gases are as good as non-toxic are what could previously only be achieved with a very special technical effort could.

Ist das Zwischenstück in Drehrichtung der Kurbelwelle angeordnet, dann tritt der eben gekannte Vorteil der Erzielung eines höheren Verbrennungsdruckes nich auf, @@el ergibt sich auch in diesem Fall eine Leistungssteigerung. gç3 Denn es hat sich gezeigt, daß die bei der Kompression entstehende Temperatur des Kraftstoffluftgemisches wesentlich größer wird als bei Motoren ohne Zwischenstück, wodurch ebenfalls die Leistung des Motors steigt, Vorausgesetzt wird bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, daß der Zündzeitpunkt und die Ventilsteuerung von der Stellung der Kurbelwelle abhängen, so wie es bei Motoren ohne Zwischenstück de Pall ist.If the intermediate piece is arranged in the direction of rotation of the crankshaft, then there is the previously known advantage of achieving a higher combustion pressure nich on, @@ el there is also an increase in performance in this case. gç3 Because it it has been shown that the temperature resulting from the compression the fuel-air mixture is significantly larger than in engines without an intermediate piece, whereby the power of the engine also increases, is a prerequisite for the invention Training that the ignition timing and valve timing from the position of the crankshaft depend on, as is the case with motors without an adapter de Pall.

Die beiden genannten Vorteile lassen sich vergrößern, wenn man das Verbindungsstück so anordnet, daß die Drehachse des Zwischenstückes und der Pleuelstange außerhalb des Drehkreises der Kurbelwelle liegt.The two advantages mentioned can be increased if you have that Connecting piece is arranged so that the axis of rotation of the intermediate piece and the connecting rod is outside the turning circle of the crankshaft.

Unabhängig davon, ob die Drehachse des Zwischenstückes und der Pleuelstange in Drehrichtung mit Bezug auf die Kurbelwelle liegt oder entgegengesetzt zur Drehrichtung, wird in jedem Fall erreicht, daß das untere Ende der Pleuelstange einen größeren Kreis beschreibt als es üblicherweise bei direkter Verbindung mit der Kurbelwelle der Fall ist. Hierdurch bleibt das Zylindervolumen während der Verbrennung noch länger annähernd konstant. Im anderen Fall wird das Ansaugvolumen vergrößert, und in beiden Fällen wird das Kraftstoffluftgemisch stärker komprimiert.Regardless of whether the axis of rotation of the intermediate piece and the connecting rod in the direction of rotation with respect to the crankshaft or opposite to the direction of rotation, is achieved in each case that the lower end of the connecting rod a larger Circle describes as it is usually when directly connected to the crankshaft the case is. As a result, the cylinder volume remains during the combustion more or less constant for longer. In the other case, the suction volume is increased, and in both cases the fuel-air mixture is compressed more.

Grundsätzlich kann aber auch die Drehachse des Zwischenstückes und der Pleuelstange auf dem Drehkreis der Kurbelwelle angeordnet werden Aus dem Vorangegangenen geht hervor, daß eine Leistungasteigerung des Motors je nach Anordnung des Zwischenstückes auf zweierlei Weise erreicht wird, wobei die beiden Leistungssteigerungen - wie oben beschrieben - im wesentlichen voneinander unabhängig sind.In principle, however, the axis of rotation of the intermediate piece and the connecting rod can be placed on the turning circle of the crankshaft From the preceding it can be seen that an increase in engine power depending on the arrangement of the intermediate piece is achieved in two ways, with the two performance increases - such as described above - are essentially independent of one another.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird angestrebt, beide Leistungssteigerungen zu addieren.In a further embodiment of the invention, the aim is to increase both performance to add up.

Dies wird dadurch erreicht, daß das Zwischenstück sowohl mit der Kurbelwelle als auch mit der Pleuelstange drehbar verbunden ist und die Neigung des Zwischenstückes zur Kurbelwelle.This is achieved in that the intermediate piece is connected to both the crankshaft and is rotatably connected to the connecting rod and the inclination of the intermediate piece to the crankshaft.

und zur Pleuelstange einstellbar ist.and is adjustable to the connecting rod.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, einen Steuermechanismus vorzusehen, der das Zwischenstück vor Erreichen des Zündzeitpunktes in eine Richtung etwa entgegengesetzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle und vor Erreichen des Anssugvorganges etwa in Drehrichtung der Kurbelwelle legt, Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zylinders mit Kolben, Pleuelstange und Kurbelwelle; Fig. 2 bis 5 geänderte Ausführungsbeispiele; Fig. 6 ein geändertes Ausführungsbeispiel; Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie Vil-Vil der Fig. 6.It has proven to be useful to provide a control mechanism, which the intermediate piece in approximately opposite direction in one direction before the ignition point is reached to the direction of rotation of the crankshaft and approximately in the direction of rotation before reaching the suction process the crankshaft attaches, on the drawing are exemplary embodiments of the invention 1 shows a schematic representation of a cylinder with piston, connecting rod and crankshaft; FIGS. 2 to 5 modified exemplary embodiments; 6 shows a modified embodiment; 7 shows a section along the line Vil-Vil of FIG. 6.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Zylinder 1 ein Kolben 2 beweglich.According to FIG. 1, a piston 2 is movable in a cylinder 1.

Am Kolben 2 ist eine Pleuelstange 3 angelenkt, welche um den Zapfen 4' eines Zwischenstückes 4 greift. Das Zwischenstück 4 ist mit der Kurbelwelle 5 fest verbunden. Die Kurbelwelle dreht um den Mittelpunk-t M. Ihr Punkt A bewegt sich auf einem Kreis 6 in Richtung des Pfeiles 7. Die Drehachse B des Zapfens 4', um den die Pleuelstange 3 beweglich gelagert ist, bewegt sich ebenfalls auf dem Kreis 6.A connecting rod 3 is hinged to the piston 2, which around the pin 4 'of an intermediate piece 4 engages. The intermediate piece 4 is connected to the crankshaft 5 firmly connected. The crankshaft rotates around the center point M. Your point A moves on a circle 6 in the direction of arrow 7. The axis of rotation B of the pin 4 ', around which the connecting rod 3 is movably mounted, also moves on the District 6.

Bei den bekannten Motoren ist die Pleuelstange 3 unmittelbar an der Kurbelwelle 5 befestigt, so daß sie sich um den Punkt A dreht. Durch das Zwischenstück 4 wird der untere Teil der Kurbelwelle nach links versetzt, so daß die Kolbenbewegung der üblichen Bewegung bei Befestigung der Pleuelstange unmittelbar an der Kurbelwelle nachläuft. Hierdurch wird folgendes erreicht: Gemäß Fig. 1 hat der Kolben 2 noch nicht seine obere Totpunktlage erreicht, wohl aber nimmt die Kurbelwelle 5 bereits die Stellung ein, in der üblicherweise die Zündung des im Raum 8 komprimierten Kraftstoffluftgemisches erfolgt Man erkennt, daß beim Weiterdrehen der Kurbelwelle in die Stellung A-B der Kolben 2 etwa um den Abstand der Punkte A' und Bl im Zylinder 1 höher liegt, als wenn die Pleuelstange unmittelbar um den Punkt A' gelegt worden wäre. Demzufolge ist die Volumenvergrößerung nach Zündung des Kraftstoffluftgemisches im Zylinder wesentlich geringer als ohne Zwischenstück, so daß im Raum 8 ein wesentlich höherer Druck entsteht, wodurch die Leistung des Motors vergrößert wird.In the known engines, the connecting rod 3 is direct at of the crankshaft 5 so that it rotates about point A. Through the intermediate piece 4 the lower part of the crankshaft is offset to the left, so that the piston movement the usual movement when attaching the connecting rod directly to the crankshaft runs after. This achieves the following: According to FIG. 1, the piston 2 still has does not reach its top dead center position, but the crankshaft 5 is already taking it the position in which the ignition of the fuel-air mixture compressed in space 8 is usually carried out It can be seen that when the crankshaft is turned further into position A-B the Piston 2 is higher than about the distance between points A 'and B1 in cylinder 1 if the connecting rod had been placed directly around point A '. As a result is the increase in volume after ignition of the fuel-air mixture in the cylinder much less than without an intermediate piece, so that in space 8 a much higher one Pressure is created, which increases the engine's performance.

Pig. 2 zeigt eine Ausbildung, bei der die Kurbelwelle 5 mit ihrem Achspunkt A dem Zwischenstück mit seinem Achspunkt B nacheilt, In dem in Fig. 2 dargestellten Zündzeitpunkt bewegt sich der Kolben 2 schon wieder abwärts. Dies wirkt sich zwar nicht in einer Druckerhöhung aus, wohl aber ergibt sich bei der zweiten Umdrehung der Kurbelwelle, daß in der in Pig. 2 dargestellten Lage der Kurbelwelle 5 das Ansaugen des Kraftstoffluftgemisches beginnt. Dieses Ansaugen hört dann auf, wenn sich die Kurbelwelle bis in den Punkt A" gedreht hat.Pig. 2 shows an embodiment in which the crankshaft 5 with her Axis point A lags behind the intermediate piece with its axis point B, in which in Fig. 2 the ignition point shown, the piston 2 is already moving downwards again. this does not have the effect of increasing the pressure, but it does result in the second revolution of the crankshaft that in the Pig. 2 position of the crankshaft shown 5 The intake of the fuel-air mixture begins. This suction then stops when the crankshaft has turned to point A ".

In dieser Lage hat jedoch der Zapfen 4t die Lage B" eingenommen, in der die Pleuelstange 3 bereits in die Lage C geschwenkt worden ist. Man erkennt, daß in dieser Stellung der Ansaugvorgang sozusagen übersteuert worden ist, indem zu Beginn des Ansaugvorganges im Zylinder ein geringer Unterdruck herrscht, in der Stellung A"-B" das Ventil aber erst schließt. Bei der praktischen Durchführung hai, sich gezeigt, daß hierdurch im Zylinder eine höhere Kompressionstemperatur erzeugt wird, wodurch ebenfalls eine Leistungssteigerung erzielt wird.In this position, however, the pin 4t has assumed position B ″, in which the connecting rod 3 has already been pivoted into position C. One recognises, that in this position the suction process has been overridden, so to speak, by At the beginning of the suction process in the cylinder there is a slight negative pressure in which Position A "-B" closes the valve first. When practicing hai, it has been shown that this creates a higher compression temperature in the cylinder is, whereby an increase in performance is also achieved.

Gemäß den Fig. 1 und 2 eilt das Zwischenstück entweder der Kurbelwelle nach oder vor, und zwar auf dem Drehkreis 6 der Kurbelwelle0 Fig. 3 zeigt ein geändertes Ausführungsbeispiel. Hier ist das Zwischenstück 14 so geneigt, daß sich die Achse B auf einem konzentrischen Kreis 16 zum Kreis 6 bewegt. Dies bedeutet, daß zusätzlich zu der obengenannten -Wirkung die Kolbenbewegung um den doppelten Differenzbetrag der Radien der Xreise 6 und 16 größer wird, so daß einmal grundsätzlich mehr Eraftstoffluftgemisch angesaugt wird und zum anderen eine stärkere Kompression dieses Gemisches erfolgt. Dies bedeutet eine weitere Leistungssteigerung.According to FIGS. 1 and 2, the intermediate piece rushes either to the crankshaft after or before, namely on the turning circle 6 of the crankshaft 0 Fig. 3 shows a modified one Embodiment. Here the intermediate piece 14 is inclined so that the axis B is moved to circle 6 on a concentric circle 16. This means that in addition to the above-mentioned effect the piston movement by twice the difference the radii of the Xtrips 6 and 16 become larger, so that once more fuel-air mixture is sucked in and on the other hand a stronger compression of this mixture takes place. This means a further increase in performance.

Fig. 4 zeigt eine entsprechende Ausbildung, bei der das Zwischenstück 14 der Kurbelwelle voreilt.Fig. 4 shows a corresponding design in which the intermediate piece 14 of the crankshaft leads.

Pig. 5 zeigt eine Ausbildung, bei der die Pleuelstange 3 in ihrem Teil 20 rechtwinklig abgeknickt ist, um dann unmittelbar die Kurbelwelle 5 zu umfassen. Die Wirkungsweise dieser Ausbildung ist dieselbe wie beispielsweise die nach der Fig. 3.Pig. 5 shows an embodiment in which the connecting rod 3 in its Part 20 is bent at right angles in order to then encompass the crankshaft 5 directly. The mode of action of this training is the same as, for example, that after Fig. 3.

Wie aus den Fig0 1 und 2 DU erkennen ist, ergibt sich eine Leistungssteigerung des Motors eiiimal dann, wenn die Achse B dem Punkt A nachläuft, zum anderen aber auch dann, wenn die Achse B dem Punkt A vorläuft. Beide Leistungssteigerungen haben andere Ursachen. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine AusbiWdung, bei der beide Leistungssteigerungen kombiniert worden sind.As can be seen from FIGS. 1 and 2 DU, there is an increase in performance of the motor once when axis B follows point A, but on the other hand even if axis B precedes point A. Both have performance gains other causes. FIGS. 6 and 7 show an embodiment in which both performance increases have been combined.

Die Kurbelwelle ist durch drei Scheiben 30, 31 und 32 ersetzt, welche über Kugellager in einem festen Gehäuse 33 um die Achse C-C drehbar sind. In den Scheiben 31 und 32 ist drehbar eine Welle 34 gelagert, welche ein Zahnrad 35 tragt In den Scheiben ist ferner eine Welle 36 gelagert , welche ein Zahnrad 37 trägt. Außerdem ist in den Scheiben 31 und 32 eine Welle 38 gelagert, welche ein Zahnrad 39 trägt. Mit dem Gehäuse 33 ist ein Zahnkranz 40 verbunden. Drehen sich die Scheiben 31 und 32 um die Achse C-C, dann rollt das Zahnrad 35 in dem Zahnkranz 40 ab. Hierbei dreht es das Zahnrad 37 und dieses Zahnrad dreht wiederum das Zahnrad 39. Dadurch wird die Welle 38 gedreht. Auf der Welle 38 ist das Zwischenstück 41 angeordnet, an dem die Pleuelstange 3 befestigt ist. Die Welle 38 greift bis in die Scheibe 30, so daß sich diese Scheibe zusammen mit den Scheiben 31 und 32 dreht0 Die Scheibe 30 trägt eine Welle 42. Diese Welle 42 ¼echt sich mit der Scheibe 30. Die Welle 42 und die Scheibe 30 sowie die Welle 38 verkörpern bei dieser Ausbildung die übliche Kurbelwelle.The crankshaft is replaced by three disks 30, 31 and 32, which are rotatable about the axis C-C via ball bearings in a fixed housing 33. In the Discs 31 and 32 are rotatably mounted on a shaft 34 which carries a gear 35 A shaft 36, which carries a gear 37, is also mounted in the disks. In addition, a shaft 38 is mounted in the disks 31 and 32, which is a gear 39 carries. With the housing 33 is a ring gear 40 connected. Turn the disks 31 and 32 about the axis C-C, then the gear 35 rolls in the ring gear 40 from. It rotates the gear 37 and this gear in turn rotates the gear 39. This rotates the shaft 38. The intermediate piece 41 is on the shaft 38 arranged on which the connecting rod 3 is attached. The shaft 38 engages in the disk 30, so that this disk rotates together with the disks 31 and 32 The disk 30 carries a shaft 42. This shaft 42 engages with the disk 30. The shaft 42 and the disk 30 as well as the shaft 38 embody in this training the usual crankshaft.

Die Übersetzung der Zahnräder 35, 37 und 39 ist so gewählt, daß das Zwischenstück 41 vor Erreichen des Zündzeitpunktes in eine Lage entsprechend den Fig. 1 oder 3 gedreht wurde und vor Erreichen des Ansaugvorganges in eine Lage entsprechend den Fig.The translation of the gears 35, 37 and 39 is chosen so that the Intermediate piece 41 before reaching the ignition point in a position corresponding to the Fig. 1 or 3 was rotated and before reaching the suction process in a position accordingly the fig.

2 oder 4.2 or 4.

Claims

1. Internal combustion engine in which the piston has a connecting rod via a Crankshaft drives, characterized in that the crankshaft (5) and the connecting rod (3) are connected to one another via an intermediate piece (4).

2 e engine according to claim 1, characterized in that one end of the The intermediate piece is firmly connected to the crankshaft (5) and the free end with the connecting rod (3) is rotatably connected.

3. Motor according to claim 2, characterized in that the intermediate piece (4) is part of the crankshaft (5).

4. Motor according to claim 1, characterized in that the intermediate piece (20) is part of the connecting rod (3).

5. Motor according to claim 4, characterized in that the connecting rod (3) is bent at an angle, and the bent part (20) with the crankshaft (5) is rotatably connected.

6. Motor according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (B) of the intermediate piece and the connecting rod on the turning circle (6) of the crankshaft (3) lies.

7. Motor according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (B) of the intermediate piece (4) and the connecting rod (3) outside the turning circle (6) the crankshaft (5).

8. Motor according to claim 1, characterized in that the intermediate piece (4) is arranged in the direction of rotation of the crankshaft (5).

9. Motor according to claim 1, characterized in that the intermediate piece (4) is arranged opposite to the direction of rotation of the crankshaft (5).

10. Motor according to claim 1, characterized in that the intermediate piece (41) rotatably connected to both the crankshaft and the connecting rod (3) and the inclination of the intermediate piece (41) to the crankshaft and the connecting rod (3) is adjustable.

11. Motor according to claim 10, characterized by a control mechanism, which the intermediate piece (41) approximately in one direction before the ignition point is reached opposite to the direction of rotation of the crankshaft rotates and the intermediate piece (41) about before reaching the suction process. sets in the direction of rotation of the crankshaft.

12. Motor according to claim 11, characterized in that the intermediate piece when turning the crankshaft continuously changes its position.

13. Motor according to claim 12, characterized in that on the intermediate piece entrained by the crankshaft and driven in a fixed ring gear Gears work.