DE2457208A1 - Piston engine with two link con rod - has both links pivoted to fixed pivot swivel lever to prolong dwell time - Google Patents

Piston engine with two link con rod - has both links pivoted to fixed pivot swivel lever to prolong dwell time

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DE2457208A1 DE19742457208 DE2457208A DE2457208A1 DE 2457208 A1 DE2457208 A1 DE 2457208A1 DE 19742457208 DE19742457208 DE 19742457208 DE 2457208 A DE2457208 A DE 2457208A DE 2457208 A1 DE2457208 A1 DE 2457208A1
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Abstract

The engine is of the type having a reciprocating piston and a con-rod with crank. The con-rod is in two parts, the first being pivoted to the gudgeon pins and the second on the crank pin. a swivel lever is at one end pivoted at a fixed point of the engine whilst at the other end the free ends of the two con-rod links are pivoted. The arrangement is such that the dwelling time of the piston at top dead centre is a multiple of that which would occur with normal rotation of a directly connected con-rod, and may be equal to the time required for 50 deg. angular rotation of a continuously rotating crankshaft.

Description

"Hubkolbenmotor mit Kurbelgetriebe'1 "Reciprocating piston engine with crank mechanism ' 1

Die Verweilzeit des Kolbens im oberen Totpunkt ist bei der bisherigen Bauweise der Motore verhältnismäßig kurz. Infolgedessen kann es bei Dieselmotoren vorkommen, daß nicht der insgesamt vorgesehene Kraftstoff während der kurzen Verweilzeit im oberen Totpunkt eingespritzt wird. Ein Teil des Kraftstoffes wird in diesem Fall vielmehr erst dann eingespritzt, nachdem der Kolben bereits den oberen Totpunkt verlassen hat. Die Zeit zum Entzünden des Kraftstoffes ist verhältnismäßig kurz, weil das Zünden im Bereich des oberen Totpunktes erfolgt. Das verspätete Einspritzen führt zur unsauberen Verbrennung, was eine Leistungsminderung zur Folge hat.The dwell time of the piston in top dead center is the same as the previous one Construction of the motors relatively short. Consequently In the case of diesel engines, it can happen that not all of the intended fuel is used during the short dwell time in the upper Dead center is injected. In this case, part of the fuel is only injected after the piston has already left top dead center. The time to ignite the fuel is relatively short because of the ignition takes place in the area of top dead center. The delayed injection leads to unclean combustion, which leads to a reduction in performance has the consequence.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verweilzeit des Kolbens im oberen Totpunkt zu verlängern, um die Einspritzzeit für Dieseltreibstoff verlängern zu können.The invention is based on the object of extending the dwell time of the piston at top dead center by the injection time to be able to extend for diesel fuel.

Das erstrebte Ziel wird an einem Hubkolbenmotor mit Kurbelgetriebe erfindungsgeraäß durch die Ausbildung des Kurbelgetriebes in der Weise erreicht, daß die Verweilzeit des Kolbens im oberenThe desired goal is a reciprocating piston engine with a crank mechanism erfindungsgeraäß through the formation of the crank mechanism in the way achieved that the residence time of the piston in the upper

4/00904/0090

Totpunkt ein Mehrfaches der bei gleichmäßiger Drehbewegung sich ergebenden Kolben-Umkehrzeit beträgt, beispielsweise gleich der für etwa 50 Winkelgrad bei gleichmäßiger Kurbelwellen-Umdrehung benötigten Zeit ist, indem die Pleuelstange in eine am Kolbenbolzen angreifende erste Pleuelstange und in eine am Kurbelzapfen angreifende zweite Kolbenstange unterteilt ist und indem ein Schwenkhebel vorhanden ist, der am einen Ende in einem ortsfesten Lager schwenkbeweglich gelagert ist und an dessen anderem Ende die freien Enden der Pleuelstangen angreifen. Dabei empfiehlt es sich, die Angriffstellen der ersten und zweiten Pleuelstange in gleicher radialer Entfernung von der Lagerachse des Schwenkhebels unmittelbar nebeneinander anzuordnen. Im übrigen ist es von Vorteil, wenn das ortsfeste Schwenkhebel-Lager seitlich der Kolbenmittellinie, vornehmlich unmittelbar anschließend an die Fluchtlinie des Zylindermantels angeordnet ist und wenn es in Kolbenhubrichtung etwa um das doppelte Kolben-Durchmessermaß vom Zylindergrund entfernt ist.Dead center is a multiple of the piston reversal time resulting from a uniform rotary movement, for example equal to that for about 50 degrees with a constant rotation of the crankshaft The time required is by inserting the connecting rod into a first connecting rod engaging the piston pin and one on the crank pin attacking second piston rod is divided and by a pivot lever is present, which at one end in a stationary bearing is pivotally mounted and attack at the other end of the free ends of the connecting rods. Included it is recommended that the points of application of the first and second connecting rods are at the same radial distance from the bearing axis of the pivot lever to be arranged directly next to each other. In addition, it is advantageous if the fixed pivot lever bearing is arranged to the side of the piston center line, primarily immediately adjacent to the alignment line of the cylinder jacket, and when it is removed from the cylinder base by about twice the piston diameter in the piston stroke direction.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Pleuelstange kürzer als die zweite Pleuelstange gehalten. Ihr Achsabstand beträgt etwa 2/3 des Achsabstandes der zweiten Pleuelstange.In a preferred embodiment, the first connecting rod is kept shorter than the second connecting rod. Their center distance is about 2/3 of the center distance of the second connecting rod.

Der Schwenkhebelradius beträgt bei der bevorzugten Ausführungsform etwa 7/8 des Achsabstandes der zweiten Pleuelstange. In the preferred embodiment, the pivoting lever radius is approximately 7/8 of the center distance of the second connecting rod.

¥ie durchgeführte Versuche gezeigt haben, läßt sich aufgrund der Verlängerung der Verweilzeit des Kolbens im oberen Totpunkt eine beträchtliche Leistungssteigerung des Motors erzielen.¥ The tests carried out have shown, can be due to the extension of the residence time of the piston in the top dead center achieve a considerable increase in engine performance.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:The invention is explained below with reference to the drawing, which illustrates an embodiment. Show it:

Fig. 1 den Motor mit Kurbelgetriebe in Vorderansicht, schematisch,
Fig. 2 den Motor nach Fig. 1 in Seitenansicht.Fig. 1 the engine with crank mechanism in a front view, schematically,
FIG. 2 shows the engine according to FIG. 1 in side view.

/1!MU/ 1! MU

Im. Zylinder 1 ist der Kolben 2 in Richtung und Gegenrichtung des Pfeiles. P beweglich eingebaut. Die Kraftübertragung vom Kolben 2 auf die Kurbelwelle 3 erfolgt vom Kolbenbolzen h aus über ein Kurbelgetriebe, bei welchem die übliche Pleuelstange in eine erste Pleuelstange 5 und eine zweite Pleuelstange 6 unterteilt ist, wobei letztere am Kurbelzapfen 7 angreift. Zwischen die erste und die zweite Pleuelstange ist ein Schwenkhebel 8 eingebaut, der in einem ortsfesten Lager bei 9 schwenkbeweglich gelagert ist und an welchem beide Pleuelstangen 5 und 6 mit ihren freien Enden angelenkt sind. Die Anlenkstelle 10 der Pleuelstange 5 ist am Schwenkhebel 8 in der gleichen radialen Entfernung R vorgesehen wie die Angriffstelle 11 der Pleuelstange 6.In the cylinder 1, the piston 2 is in the direction and opposite direction of the arrow. P installed movably. The power transmission from the piston 2 to the crankshaft 3 takes place from the piston pin h via a crank mechanism in which the conventional connecting rod is divided into a first connecting rod 5 and a second connecting rod 6, the latter engaging the crank pin 7. A pivot lever 8 is installed between the first and second connecting rods, which is pivotably mounted in a stationary bearing at 9 and to which both connecting rods 5 and 6 are articulated with their free ends. The articulation point 10 of the connecting rod 5 is provided on the pivot lever 8 at the same radial distance R as the point of application 11 of the connecting rod 6.

Die Lagerstelle 9 des Schwenkhebels 8 ist in Kolbenhubrichtung, also in Richtung des Pfeiles P vom Zylindergrund 12 etwa um das Doppelte des Durchmessers D des Kolbens 2 entfernt.The bearing point 9 of the pivot lever 8 is in the piston stroke direction, thus in the direction of arrow P from the cylinder base 12 about twice the diameter D of the piston 2 away.

In seitlicher Richtung ist die Lagerstelle 9 von der Kolbenmit-' tellinie 13 etwa so weit entfernt, daß sie ungefähr unmittelbar anschließend an die Fluchtlinie 14 des Mantels des Zylinders 1 sich befindet.In the lateral direction, the bearing point 9 is approximately so far removed from the piston center line 13 that it is approximately immediately adjacent to the alignment line 14 of the jacket of the cylinder 1.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die erste Pleuelstange 5 kürzer als die zweite Pleuelstange 6 bemessen. Ihr Achsabstand S beträgt etwa 2/3 des Achsabstandes T der Pleuelstange 6. Außerdem mißt der Radius R des Schwenkhebels 8 etwa 7/8 des Achsabstandes T der Pleuelstange 6. Bei einem ausgeführten Baumuster betragen die Abmessungen D = 88 mm, L = 170 mm, R = 77 mm, T = 88 mm, S = 56 mm.In the embodiment shown, the first connecting rod 5 is shorter than the second connecting rod 6. Their center distance S is about 2/3 of the center distance T of the connecting rod 6. In addition, the radius R of the pivoting lever 8 measures about 7/8 of the center distance T of the connecting rod 6. In an executed model, the dimensions are D = 88 mm, L = 170 mm , R = 77 mm, D = 88 mm, S = 56 mm.

Bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens 2 bewegen sich die La-" gerstellen TO und 11 auf dem Kreisbogen K hin und her, und der Zapfen 7 wird in Drehbewegung versetzt. Im Bereich des oberen Totpunktee verweilt der Kolben 2 während einer Zeitspanne, die einer Winkelbewegung des Zapfens 7 von etwa 50° bei gleichmäßiger Drehbewegung entspricht.During the up and down movement of the piston 2, the bearing points TO and 11 move back and forth on the circular arc K, and the pin 7 is set in rotary motion corresponds to an angular movement of the pin 7 of approximately 50 ° with a uniform rotary movement.

809824/üüaO809824 / üüaO

Claims (7)

2 Λ 5 7 2 O 82 Λ 5 7 2 O 8 AnsprücheExpectations /ΐ.) Hubkolbenmotor mit Kurbelgetriebe, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Kurbelgetriebes derart, daß die Verweilzeit des Kolbens im oberen Totpunkt ein Mehrfaches der bei gleichmäßiger Drehbewegung der Kurbelwelle sich ergebenden Umkehrzeit beträgt, beispielsweise gleich der für etwa 50 Winkelgrad bei gleichmäßiger Kurbelwellen-Drehbewegung benötigten Zeit ist, indem die Pleuelstange in eine am Kolbenbolzen (h) angreifende erste Pleuelstange (5) und in eine am Kurbelzapfen (7) angreifende zweite Kolbenstange (6) unterteilt ist und indem ein Schwenkhebel (8) vorhanden ist, der am einen Ende in einem ortsfesten Lager (9) schwenkbeweglich gelagert ist und an dessen anderem Ende die freien Enden der beiden Pleuelstangen (5, 6) angreifen./ ΐ.) Reciprocating piston engine with crank mechanism, characterized by the design of the crank mechanism in such a way that the residence time of the piston in the top dead center is a multiple of the reversal time resulting from uniform rotary motion of the crankshaft, for example equal to that required for about 50 angular degrees with uniform rotary motion of the crankshaft Time is when the connecting rod is divided into a first connecting rod (5) engaging the piston pin (h) and a second piston rod (6) engaging the crank pin (7) and by a pivot lever (8) which is at one end in a stationary bearing (9) is pivotably mounted and at the other end of which the free ends of the two connecting rods (5, 6) engage. 2. Hubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffstellen (10, 11) der ersten und zweiten Pleuelstange in gleicher radialer Entfernung (r) von der Lagerachse (9) des Schwenkhebels (8) unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.2. Reciprocating piston engine according to claim 1, characterized in that the points of application (10, 11) of the first and second connecting rods arranged directly next to one another at the same radial distance (r) from the bearing axis (9) of the pivot lever (8) are. 3. Hubkolbenmotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pleuelstange (5) kürzer als die zweite Pleuelstange (6) ist, insbesondere ca. 2/3 derselben mißt.3. Reciprocating engine according to claims 1 and 2, characterized in that that the first connecting rod (5) is shorter than the second connecting rod (6), in particular about 2/3 of the same measures. 4. Hubkolbenmotor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ■Schwenkhebelradius (r) etwa 7/8 der Länge des Achsabstandes (T) der zweiten Pleuelstange (6) beträgt.4. Reciprocating engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ■ pivot lever radius (r) about 7/8 the length of the center distance (T) of the second Connecting rod (6) is. 609824/0090609824/0090 5. Hubkolbenmotor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfeste Schwenkhebel-Lager seitlich der Kolbenmittellinie (13) vornehmlich unmittelbar anschließend an die Fluchtlinie (i4) des Zylindermantels angeordnet ist.5. Reciprocating piston engine according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the stationary pivot lever bearing is primarily to the side of the piston center line (13) immediately adjacent to the alignment line (i4) of the cylinder jacket is arranged. 6. Hubkolbenmotor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand (T) der zweiten Pleuelstange (6) etwa mit dem Außendurchmesser (d) des Kolbens (2) übereinstimmt.6. Reciprocating engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the center distance (T) of the second connecting rod (6) approximately with the outer diameter (d) of the piston (2) matches. 7. Hubkolbenmotor nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfeste Schwenkhebel-Lager (9) in Kolbenhubrichtung etwa um das doppelte Kolben-Durchmessermaß (2D) vom Zylindergrund (12) entfernt ist.7. Reciprocating engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fixed pivot lever bearing (9) about twice as much in the direction of the piston stroke Piston diameter dimension (2D) is removed from the cylinder base (12). S0982A/0090S0982A / 0090 LeerseiteBlank page
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