DE19710590A1

DE19710590A1 - Piston engine with at least two pistons operating on different time cycles

Info

Publication number: DE19710590A1
Application number: DE1997110590
Authority: DE
Inventors: Josif Velkovski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-11-12

Abstract

Crankshaft (22) of a piston engine is driven by two pistons, each acting via a connecting rod (2) having an oil channel (4) which connects an outlet orifice (8) directed radially outwards to an inlet orifice (14) opening into the bearing bore (10) in the big end (12). A lubricating oil line (24) in the crankshaft has a connecting bore (26) into the outside surface (28) of the crankpin. In the phase of the engine cycle between top dead centre and bottom dead centre, lubricating oil passes under pressure from the lubricating oil line to the oil groove (32) which extends over half of the bearing bore in the big end and through the oil channel (4) to be ejected outwards through the outlet orifice (8), impacting the underside of the piston.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenmotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a reciprocating piston engine according to the preamble of claim 1.

Bekannte Hubkolbenmotoren sind Verbrennungskraftmaschinen, z. B. mit Benzin oder Diesel als Kraftstoff. Zur Schmierung weisen diese Motoren bekannterweise einen Ölkreislauf auf, der von einer Ölpumpe gefördert wird, welche von dem Motor ange trieben ist. Der Öldruck beträgt bekannterweise etwa 3 bis 7 bar. Der Antrieb der Öl pumpe verbraucht einen nur geringen Leistungsanteil des Motors. Der Wirkungsgrad von Ölpumpen ist bekannterweise hoch. Known reciprocating engines are internal combustion engines, e.g. B. with gasoline or Diesel as fuel. As is known, these motors have one for lubrication Oil circuit, which is promoted by an oil pump, which is indicated by the engine is driven. The oil pressure is known to be about 3 to 7 bar. The drive of the oil pump consumes only a small amount of the engine's power. The efficiency of oil pumps is known to be high.

Der Wirkungsgrad derartiger Hubkolbenmotoren ist begrenzt. Zum Beispiel geht ins besondere durch Reibung und Massenträgheit Leistung verloren.The efficiency of such reciprocating piston engines is limited. For example, go to performance lost due to friction and inertia.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines Hubkolbenmotors zu erhöhen.The present invention has for its object the efficiency of a To increase the reciprocating engine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hubkolbenmotor mit den in An spruch 1 formulierten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a reciprocating piston engine with the in An Proverb 1 features resolved. Advantageous configurations are in the Subclaims specified.

Der erfindungsgemäße Motor hat einen höheren Wirkungsgrad, d. h. es steht mehr Antriebsleistung bei gleichem Energieaufwand zur Verfügung. Mit anderen Worten: Bei gleicher Leistung ist der Kraftstoffverbrauch des erfindungsgemäßen Hubkolben motors geringer dadurch, daß die Ölpumpe einen Öldruck erzeugt, der höher ist als üblich, ohne daß dies für den Motor einen wesentlich höheren Leistungsverbrauch darstellt, wobei der höhere Öldruck in einen Öldruckstrahl umgesetzt wird, der in der Taktphase zwischen unterem Totpunkt und oberem Totpunkt von unten gegen den Kolben schießt, und dadurch eine Kraft im Kolben nach oben bewirkt und so den Hub des Kolbens entlastet.The motor according to the invention has a higher efficiency, i. H. there is more Drive power available with the same amount of energy. In other words: With the same performance, the fuel consumption of the reciprocating piston according to the invention is motors less because the oil pump generates an oil pressure that is higher than usual, without this for the engine a significantly higher power consumption represents, the higher oil pressure is converted into an oil pressure jet, which in the Clock phase between bottom dead center and top dead center from below against the Piston shoots, causing an upward force in the piston and thus the stroke relieved of the piston.

Dazu ist in jedem Pleuel eines erfindungsgemäßen Kolbenmotors ein Ölkanal ange ordnet, und zwar vorzugsweise gebohrt und/oder eingegossen, der eine im Dach des Pleuelauges radial nach außen weisende Auslaßöffnung mit einer in die Lagerbohrung im Pleuelkopf mündenden Einlaßöffnung verbindet. Von dort ist der Ölkanal durch ei nen halbringförmigen Ölkanal verlängert, der sich nutförmig in der Wandung der La gerbohrung erstreckt.For this purpose, an oil channel is provided in each connecting rod of a piston engine according to the invention arranges, preferably drilled and / or cast, the one in the roof of the Connecting rod eye radially outward opening with an opening in the bearing bore connects in the connecting rod opening opening. From there the oil channel is through egg NEN semi-ring-shaped oil channel extended, which is groove-shaped in the wall of the La bore extends.

Der halbringförmige Ölkanal kann von den beiden Hälften einer radial geteilten La gerschale axial von beiden Seiten begrenzt sein, wobei zum Beispiel bei einer Lager bohrung von 60 mm Durchmesser und 30 mm Breite die beiden Lagerschalenhälften jeweils 12,5 mm breit sind und, von beiden Seiten in die Lagerbohrung eingesetzt, somit einen halbringförmigen Ölkanal von 5 mm Breite zwischen sich begrenzen, wenn die andere Hälfte des insgesamt ringförmigen Zwischenraums von einem halbringförmigen Vorsprung ausgefüllt ist, der in der Lagerbohrung innenseitig radial, z. B. um 5 mm, vorspringt und an den die beiden Lagerschalenhälften axial von bei den Seiten angrenzen. Die Lagerschale hat dann eine Stärke von ebenfalls 5 mm, so daß sich dann eine Höhe des halbringförmigen Ölkanals von auch 5 mm und eine lichte Weite für einen Kurbelzapfen von 50 mm ergibt.The half-ring-shaped oil channel can from the two halves of a radially divided La Gerschale be axially limited from both sides, for example in the case of a bearing bore of 60 mm in diameter and 30 mm in width the two bearing shell halves are each 12.5 mm wide and, inserted from both sides into the bearing bore, thus delimit a half-ring-shaped oil channel 5 mm wide between them, if the other half of the total annular space of one half-ring-shaped projection is filled, the radial inside of the bearing bore, e.g. B. by 5 mm, and on which the two bearing shell halves project axially from adjoin the sides. The bearing shell then also has a thickness of 5 mm, see above that then a height of the semi-annular oil channel of 5 mm and a clear width for a crank pin of 50 mm.

In den halbringförmigen Ölkanal mündet, abhängig vom Drehwinkel der Kurbelwelle im Pleuelkopf, eine Anschlußbohrung aus dem durch die Kurbelwelle durchgehenden Schmierölkanal, wenn sich die Pleuelstange im unteren Totpunkt befindet. Dort be ginnt die Phase, in der der Ölfluß aus der Anschlußbohrung in den halbringförmigen Ölkanal mündend mit dem Ölkanal in der Pleuelstange in Verbindung steht, bis die Pleuelstange den oberen Totpunkt erreicht. Dort unterbricht der halbringförmige Vor sprung den Öldruck auf den Ölkanal in der Pleuelstange und schließt die Anschluß bohrung, bis der untere Totpunkt wieder erreicht ist.Depending on the angle of rotation of the crankshaft, it opens into the semi-ring-shaped oil channel in the connecting rod head, a connection hole from the through the crankshaft Lube oil channel when the connecting rod is at bottom dead center. There be starts the phase in which the oil flow from the connection hole into the semi-ring-shaped Mouth of the oil channel communicates with the oil channel in the connecting rod until the Connecting rod reaches top dead center. There the semi-ring-shaped front interrupts jump the oil pressure on the oil channel in the connecting rod and close the connection bore until bottom dead center is reached again.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.Two embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying Described drawings.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch eine Pleuelstange und eine Kurbelwelle eines er findungsgemäßen Hubkolbenmotors in einer Ebene radial in der Lagerbohrung der Pleuelstange. Fig. 1 shows a partial section through a connecting rod and a crankshaft of a reciprocating piston engine according to the invention in one plane radially in the bearing bore of the connecting rod.

Fig. 2 zeigt eine Pleuelstange und eine geteilte Lagerschale nach der Erfindung in räumlicher, explodierter Darstellung mit dargestelltem Verlauf eines eigentlich verdeckten Ölkanals. Fig. 2 shows a connecting rod and a split bearing shell according to the invention in a spatial, exploded view with the illustrated course of an actually hidden oil channel.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 weist ein Pleuel 2 eines nicht dargestellten Hubkolben motors einen Ölkanal 4 auf, der eine im Dach des Pleuelauges 6 radial nach außen weisende Auslaßöffnung 8 mit einer in die Lagerbohrung im Pleuelkopf 12 mündenden Einlaßöffnung 14 verbindet. Ein halbringförmiger Vorsprung 16 ist in der Lagerbohrung 10 innenseitig radial angeordnet und erstreckt sich über eine erste Umfangshälfte der Lagerbohrung 10. Mit Bezug auf Fig. 2 ist eine radial in zwei Hälften 18, 20 geteilte Lagerschale in die Lagerbohrung 10 einsetzbar, so daß die eine Lagerschalenhälfte 18 von links und die andere Lagerschalenhälfte 20 von rechts sich axial bis an den halbringförmigen Vorsprung 16 erstreckt. Jede Lagerschalenhälfte 18, 20 ist zur Montierbarkeit an der Kurbelwelle zusätzlich jeweils in zwei Halbschalen geteilt.With reference to FIGS. 1 and 2, a connecting rod 2 of a piston engine, not shown, has an oil channel 4 which connects an outlet opening 8 pointing radially outward in the roof of the connecting rod eye 6 with an inlet opening 14 opening into the bearing bore in the connecting rod head 12 . A half-ring-shaped projection 16 is arranged radially on the inside in the bearing bore 10 and extends over a first circumferential half of the bearing bore 10 . With reference to FIG. 2 is a radially split in two halves 18, 20 bearing shell in the bearing bore 10 is insertable, so that one bearing shell half axially 18 extends from the left and the other bearing shell half 20 of the right up to the semi-annular projection 16. Each bearing shell half 18 , 20 is additionally divided into two half shells in order to be mountable on the crankshaft.

In Fig. 1 ist gestrichelt ein alternativer Verlauf der vom Schmierölkanal 24 durch den Kurbelzapfen 22 führenden Anschlußbohrung 26 dargestellt. Dieser alternative Ver lauf 26' ist nicht genau radial, sondern mündet unter einem Winkel von etwa 30° in der Oberfläche des Kurbelzapfens 22, wodurch das auch in dieser Bohrung unter Druck stehende Öl einen Druckimpuls nicht nur in radialer, sondern auch in Umfangs richtung erhält.An alternative course of the connecting bore 26 leading from the lubricating oil channel 24 through the crank pin 22 is shown in dashed lines in FIG. 1. This alternative Ver run 26 'is not exactly radial, but opens at an angle of about 30 ° in the surface of the crank pin 22 , whereby the oil under pressure in this bore receives a pressure pulse not only in the radial but also in the circumferential direction .

Claims

1. reciprocating engine with at least two staggered pistons, each of which drives a crankshaft ( 22 ) via a connecting rod ( 2 ), and with an oil pump that is driven by the engine and that has a lubricating oil line ( 24. ) Leading through the crankshaft ( 22 ) ) pressurized, characterized in that
each connecting rod ( 2 ) has an oil channel ( 4 ) which connects a in the roof of the connecting rod eye ( 6 ) radially outward outlet opening ( 8 ) with a bore in the bearing ( 10 ) in the connecting rod head ( 12 ) opening inlet opening ( 14 ) ,
wherein the lubricating oil line ( 24 ) in the crankshaft has a substantially radially outwardly facing connection bore ( 26 ) in the lateral surface ( 28 ) of the crank pin ( 22 ), the
in the clock phase between top dead center and bottom dead center is closed by an inner wall ( 30 ) in the bearing bore ( 10 ) in the connecting rod head ( 12 ), which extends over a first circumferential half of the bearing bore, and which in the clock phase between bottom dead center and top Dead center opens into a radially arranged oil line groove ( 32 ) on the inside of the bearing bore, which extends over the second circumferential half of the bearing bore ( 10 ) and which is delimited on the inside by the lateral surface ( 28 ) of the crank pin ( 22 ), the inlet opening ( 14 ) of the oil channel ( 4 ) opens into the oil line groove ( 32 ),
where the oil pressure is increased
so that in the clock phase between bottom dead center and top dead center lubricating oil under pressure from the lubricating oil line ( 24 ) through the oil line groove ( 32 ) and through the oil channel ( 4 ) from the outlet opening ( 8 ) radially outwards ( 33 ) and the respective Piston hits on the underside.

2. Reciprocating engine according to claim 1, characterized in that the Innenwan extension ( 30 ) from an in the bearing bore ( 10 ) in the connecting rod head ( 12 ) inside radial projection ( 16 ) is formed, which extends over a first circumferential half of the bearing bore ( 10 ) extends
and that the on the crank pin ( 22 ) running bearing surface ( 34 ) is formed by a radially split bearing shell ( 18 , 20 ), the halves of which are in the bearing bore ( 10 ) in the region of the first circumferential half axially from both sides to the pre jump ( 16 ) extend and limit the oil line groove ( 32 ) in the area of the second circumferential half.

3. A reciprocating engine according to claim 1 or 2, characterized in that the discharges substantially radially outwardly extending connecting bore (26) in the crankshaft (22) at an angle into the surface of the crank pin (22) around which the connecting bore (26) deviates in the circumferential direction from the exactly radial direction in the crankshaft.

4. reciprocating piston engine according to claim 1 to 3, characterized in that the Kol underside is reinforced by a covering.

5. Reciprocating engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the oil channel ( 4 ) in the connecting rod ( 2 ) is at least partially drilled and / or cast.

6. Reciprocating engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the oil channel ( 4 ) has a diameter of about 5 mm.

7. Reciprocating engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the oil groove ( 32 ) has a width and a height of approximately 5 mm.

8. Reciprocating engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the oil pressure is about 15 bar.

9. Reciprocating engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connection opening ( 26 ) is larger than lubrication openings which lead from the lubricating oil line ( 24 ) into the bearing bore ( 10 ) in the connecting rod head ( 2 ).