HU223129B1 - Belső égésű motorok - Google Patents

Belső égésű motorok Download PDF

Info

Publication number
HU223129B1
HU223129B1 HU0004266A HUP0004266A HU223129B1 HU 223129 B1 HU223129 B1 HU 223129B1 HU 0004266 A HU0004266 A HU 0004266A HU P0004266 A HUP0004266 A HU P0004266A HU 223129 B1 HU223129 B1 HU 223129B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
engine
assembly
axis
piston
cylinder
Prior art date
Application number
HU0004266A
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Ehrlich
Original Assignee
Preservation Holdings Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preservation Holdings Ltd. filed Critical Preservation Holdings Ltd.
Publication of HUP0004266A2 publication Critical patent/HUP0004266A2/hu
Publication of HUP0004266A3 publication Critical patent/HUP0004266A3/hu
Publication of HU223129B1 publication Critical patent/HU223129B1/hu

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/36Modified dwell of piston in TDC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Vending Machines For Individual Products (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

A találmány tárgya belső égésű motor egy vagy több, megfelelőhengerben (2) alternáló mozgást végző dugattyúval (4). A dugattyúk (4)mindegyike dugattyúcsapszegen keresztül hajtókarral (6), a hajtókar(6) forgócsapon keresztül kapcsolótag (14) egyik végével vanösszekötve. A kapcsolótag (14) a végei közötti közbenső pontonforgattyúcsapon keresztül forgattyús karral (10) van összekötve, akapcsolótag (14) másik végét egy szerelvény által mozgásábankorlátozott rúd (18) képezi, amely rúd (18) a szerelvényben aforgattyús tengely (7) tengelyével (8) párhuzamos forgócsaptengely(21) körül elfordulóan van elhelyezve. A találmány lényege, hogy aszerelvény a tengely (21) körül elforduló első mozgathatószerelvénytagot (20) és ezzel összekötött második mozgathatószerelvénytagot (26) tartal- maz, az első mozgatható szerelvénytag(20) a rúd (18) irányában viszonylagos csúszó elmozdulást megengedőmódon van a rúddal (18) összekötve, és a második mozgathatószerelvénytag (26) a forgattyús tengely (7) tengelyére merőleges, elsőirányban mozgató első működtetőszervvel (30) és az első iránytkeresztező második ilyen irányban mozgató második működtetőszervvel(32) van összekötve. ŕ

Description

A találmány altemálódugattyús belső égésű motorokra vonatkozik, amelyeknek egy vagy több, a megfelelő hengerben alternáló mozgást végző dugattyúja van, és a dugattyúk mindegyike dugattyúcsapszegen keresztül hajtókarral van összekötve. A hajtókar forgócsapon keresztül hosszúkás kapcsolótag egyik végével van összekötve. A kapcsolótag a végei közötti közbenső ponton forgattyúcsapon keresztül forgattyús karral van összekötve. A kapcsolótag másik végét egy szerelvény által mozgásában korlátozott rúd képezi, amely a szerelvényben a forgattyús tengely tengelyével párhuzamos tengely körül fordul el.
Az EP-A-0591153 számú közzétételi irat motort ismertet, amelyben a dugattyú vagy valamennyi dugattyú a körfolyamat legalább egy része alatt olyan sebességgel van mozgatva, hogy az idő függvényében felvett helyváltoztatási diagram eltér a hagyományos motorokban ismert szinuszos alaktól, amely ott alakul ki, ahol minden egyes dugattyút egy-egy megfelelő hajtókar köt össze a forgattyús tengelyen levő forgattyús karral. Az eddig ismert motorokban az üzemanyag/levegő keverék égését a dugattyúmozgáshoz illesztik, de a hivatkozott iratban szereplő találmány alapját jelentő filozófia az, hogy optimális égési folyamatot engednek meg, a dugattyúmozgás pedig „követi” az égést és illeszkedik az égési folyamat természetéhez és előrehaladásához.
A hivatkozott leírás pontosabban olyan motort ismertet, amelyben a dugattyú lassítva van, és így lassabban mozog, mint egy ismert motorban a körfolyamatnak azon pontjában vagy pontja körül, ahol az üzemanyag/levegő keverék gyújtása megtörténik, majd pedig gyorsítva van a felső holtponti helyzet elérése előtt. Ez azon a felismerésen alapul, hogy egy ismert motorban a dugattyú lényegében maximális gyorsulással mozog az égés folyamán és az égéstér térfogata változik, így gátolja az üzemanyag/levegő keverékben a lángfront teijedésének sebességét és így rontja az égési folyamatjellegét és teljességét. A dugattyúnak a gyulladási pont körüli lassítása viszont azt eredményezi, hogy az üzemanyag/levegő keverék nyomásnövekedése a lángfront teijedésének kezdetekor lényegesen kisebb, mint szokásos, ami a megszokottnál sokkal gyorsabb lángfrontteijedést eredményez az üzemanyag/levegő keverékben.
A hivatkozott irat szerint azt is elérik, hogy a dugattyú maximális sebességét valahol a felső holtponti helyzet után 0 és 40° között érje el - a felső holtponti helyzet utáni 90° helyett, amint az az ismert motorban történik azután pedig lassabban mozogjon, mint egy ismert motorban, munkaütemének későbbi részében, az alsó holtponti helyzet elérése előtt. Ez a kipufogógázok csökkent hőmérsékletét és így csökkent mértékű NOXemissziót és a kipufogónyílások és -szelepek csökkent erózióját eredményezi.
Az EP-A-0591153 számú közzétételi iratnak megfelelően megépített motorok tesztelése azt mutatta, hogy a motor hatásfoka lényegesen javult az ismert motorokhoz viszonyítva, és lényegesen csökkent az el nem égett szénhidrogének CO- és NOx-emissziója is.
Ezek a tesztek valóban azt mutatták, hogy a közzétételi irat szerinti motorokban az égési folyamat olyan módon megy végbe, amely alapjában különbözik az ismert motorokban lezajló folyamatoktól, amit az a tény is bizonyít, hogy például a hengerben az égés alatti nyomásemelkedés sebessége körülbelül 6,5 bar a kimenőtengely körülfordulásának egy fokára, összehasonlítva a szokványos motorokban adódó körülbelül 2,5 bar értékkel, és hogy az elégés teljesen befejeződik a kimenőtengelynek a felső holtponti helyzet után körülbelül 22° elfordulásánál, összehasonlítva a szokványos motorbeli mintegy 60°-kal.
A fenti iratban ismertetett motornak nincs szokványos forgattyús tengelye, hanem a dugattyúkkal együttműködő profilos bütykös tárcsákat tartalmaz. Bár az ilyen bütykös tárcsák teljesen jól működnek és műszakilag megfelelőek, kedvezőbb lenne, ha a motor az általánosan ismert, szokványos forgattyús tengelyt tartalmazná, mivel a forgattyús tengelyekhez már rendelkezésre állnak tömeggyártási berendezések, és a forgattyús tengelyes motorok gyártástechnológiája elteijedtebb, kipróbáltabb és teszteltebb, mint a bütykös tárcsás típusú motoroké.
A jelen találmány célja, hogy olyan altemálódugattyús belső égésű motort hozzon létre, amelyben a dugattyú vagy minden egyes dugattyú idő/elmozdulás diagramja különbözik a szokványos forgattyús tengelyes motorok diagramjától - mint például az EP-A-0591153 közzétételi iratban ismertetett motoré -, és meg is változtatható, amikor a motor üzemben van, de amely motor általánosan ismert forgattyús tengelyt foglal magában.
Az US-A-2 506 088 szabadalmi leírásban egy, a jelen találmányhoz hasonló motort ismertetnek. A motorban hosszúkás kapcsolótag van, amelynek a dugattyútól legtávolabbi vége forgócsapon keresztül van egy olyan rövid kar egyik végével összekötve, melynek másik vége egy rögzített csap körül forog. Amint a dugattyú ide-oda jár, és a hozzá csatlakoztatott forgattyús kar a forgattyús tengely tengelye körül forog, a kapcsolótag másik végét a rövid kar elfordulásra kényszeríti a rögzített csap körül a forgattyús tengelyével egyenlő sebességgel.
Ebben a motorban a dugattyúmozgás diagramja különbözni fog a szinuszostól, de előre meghatározott és nem megváltoztatható módon. A levegő/üzemanyag keverék elégésének optimalizálása érdekében viszont kívánatos a hatékonyság maximalizálása és az emissziók minimalizálása céljából, hogy a dugattyú mozgásdiagramja a sebességtől, terheléstől vagy más paraméterektől függően megváltoztatható legyen.
A jelen találmány további célja ezért olyan motor kifejlesztése - lehetőleg az EP-A-0591153 kitanításával összhangban -, amelyben a motor mozgásdiagramja - lehetőleg automatikusan - változtatható a motor üzemi paramétereitől függően.
A jelen találmány szerint a leírás elején meghatározott belső égésű motort az jellemzi, hogy a szerelvény a tengely körül elforduló első mozgatható szerelvénytagot és ezzel összekötött második mozgatható szerelvénytagot tartalmaz, az első mozgatható szerelvénytag a rúd
HU 223 129 Bl irányában viszonylagos csúszó elmozdulást megengedő módon van a rúddal összekötve, és a második mozgatható szerelvénytag a forgattyús tengely tengelyére merőleges első irányban mozgató első működtetőszerwel és az első irányt keresztező második ilyen irányban mozgató második működtetőszervvel van összekötve.
így a jelen találmány szerinti motorban a hajtókar nincs közvetlenül összekötve a megfelelő forgattyús karral, hanem közvetetten, egy kapcsolótag egyik végén keresztül, amely forgócsapon keresztül mind a forgattyús karral, mind a hajtókarral össze van kötve. A kapcsolótag másik vége elforgatható az előző forgócsapok tengelyével párhuzamos tengelyű harmadik forgócsap körül, és hosszával párhuzamosan lineárisan elmozgatható. A dugattyúmozgás így különbözni fog a szinuszostól és tetszés szerint meg lehet változtatni, megváltoztatva a kapcsolótag helyzetét.
Előnyös lehet a három forgócsap tengelyét úgy elhelyezni, hogy a dugattyúmozgás szorosan utánozza az EP-A-0591153 közzétételi iratban ismertetett motor dugattyújának mozgását, különösen olyan szempontból, hogy a dugattyú jelentősen lassabban mozogjon a gyűjtési pont körül, mint egy szokványos motorban.
A találmány mind szikragyújtásos mind dízel típusú, kétütemű és négyütemű motoroknál alkalmazható. A működtetőszerv segítségével a harmadik forgócsaptengely - amely körül a rúd a szerelvényhez képest elfordul tetszés szerinti helyre kerülhet, ezáltal megváltoztatva a dugattyú mozgását. Ez lehetővé teszi a motor optimális üzemét különböző fordulatszámoknál és/vagy terheléseknél, és a henger vagy mindegyik henger lökettérfogatának és a motor sűrítési arányának megváltoztatására használható, amint azt alább részletesebben meg fogjuk tárgyalni. Négyütemű motornál kívánatos lehet, hogy a dugattyúmozgás különbözzön a sűrítési és kipufogási ütem között és esetleg a szívási és munka ütem között is. Ez többféle módon teljesíthető, például úgy, hogy a szerelvénynek a hozzá társított dugattyúval szinkrón lineáris alternáló mozgását idézik elő. A működtetőszerv nemcsak arra használható fel, hogy megváltoztassa a szinuszostól eltérő dugattyúmozgást, hanem arra is felhasználható - legalábbis részben -, hogy létrehozza a változtatást, és így működtethető egy dugattyúlöket közben, például a gyújtási ponton vagy a körül, hogy létrehozza ezen a ponton a dugattyú kívánatos lassulását. Előnyösen a hosszúkás kapcsolótag és a szerelvény úgy van méretezve és elrendezve, hogy a motor üzeme közben az a forgócsaptengely, amely körül a hajtókar elfordul, a hosszúkás kapcsolótaghoz képest általánosan ovális vagy elliptikus pályát ír le. Ennek az ellipszisnek a nagytengelye általában párhuzamos a henger tengelyével.
Egy előnyös kiviteli alak szerint az első irány, amelyben a szerelvény mozgatható, lényegében párhuzamos a henger tengelyével, és a második irány lényegében merőleges a henger tengelyére.
Előnyös, ha a működtetés eszköze egy első működtetőszervet tartalmaz, mely a szerelvénnyel össze van kötve, és azt a két irány egyikében mozgatja, és egy második működtetőszervet is tartalmaz, amely az első működtetőszervvel van összekötve és azt és a szerelvényt a másik irányban mozgatja. A két működtetőszerv különféle, eltérő, ismert típusba tartozhat, előnyösen hidraulikus típusúak lehetnek.
A működtetőszervek előnyösen azok szelektív üzemeltetését lehetővé tevő vezérlőeszköz vezérlése alatt állnak. A vezérlőeszköz tipikusan motorvezérlő szabályozó automatika, amit mostanában a legtöbb modem gépkocsimotorban alkalmaznak.
Az a kialakítás, hogy a két működtetőszerv révén a szerelvényt a forgattyús tengely tengelyére merőlegesen bármely kívánt irányban lehet mozgatni, megengedi a dugattyúmozgás diagramjának tetszés szerinti változtatását, különösen a motor üzemi paramétereivel összhangban való változtatását, így mindenkor optimalizálni lehet a motor teljesítőképességét. A szerelvénynek az első irányban - azaz a henger tengelyével lényegében párhuzamos - való mozgatása, főként a dugattyú felső holtponti helyzetének elmozdulását és így a motor sűrítési arányának megváltozását eredményezi. Az ilyen elmozdulás, bár kisebb mértékben, dugattyúlöket- és lökettérfogat-megváltozást is eredményez. A szerelvénynek a második irányban - vagyis a henger tengelyére lényegében merőleges - való elmozdulása elsődlegesen a dugattyú alsó holtponti helyzetének elmozdulását, és így a dugattyú löketének és lökettérfogatának változását eredményezi. A jelen találmány így lehetővé teszi a motor sűrítési arányának és lökettérfogatának tetszőleges megváltoztatását az alkatrészek geometriai kialakítása által megszabott korlátokon belül, a motor pillanatnyi üzemi paramétereivel összhangban.
Előnyösen a motor egy első érzékelőt tartalmaz a motorkopogás kezdetének jelzésére. A vezérlési eszközök üzemeltetik a működtetőszervet a szerelvény elmozgatására az első irányban, a sűrítési arány csökkentésére, és így a kopogás leállítására. Az ilyen, jól ismert kopogásérzékelők a hengerblokkban vagy azon elhelyezett akusztikus vagy vibrációs érzékelőt foglalnak magukban, és lehetővé teszik a motor sűrítési arányának időleges csökkentését, ha kopogás lép fel. A cél a hatékonyság maximális értéken tartása.
Az is előnyös, ha a motor egy második érzékelőt is tartalmaz a motor terhelését mutató jel előállítására. A vezérlőeszköz mozgatja a szerelvényt az első irányban, hogy megváltoztassa a motor sűrítési arányát a változó terhelés szerint, például csökkentse a sűrítési arányt, amint nő a terhelés. Az ilyen terhelésérzékelők önmagukban szintén jól ismertek, és kitehetők például a motor elágazó szívócsövében uralkodó vákuumnak, amely emelkedik, amint fokozódik a motor terhelése, vagy mechanikusan hozzákapcsolhatók a motor fojtószelepéhez.
A szerelvény elmozdulása az első irányban a motor sűrítési arányának változását és a lökettérfogat és a dugattyúlöket némi változását fogja okozni. Ez módosítani fogja a gyújtás időzítését, ami nemkívánatos és elfogadhatatlan is lehet, például túlgyorsuló motorokban. Mindkét változás kompenzálható, ha a vezérlőeszköz a szerelvényt a második irányban mozgatja, ezáltal módosítva a dugattyú alsó holtponti helyzetét, hogy kompenzálja a szerelvény első irányban való elmozdulása által okozott változásokat.
HU 223 129 Bl
Egy motor optimális sűrítési aránya változik a terheléssel, és ez az optimális sűrítési arány növekszik, amint csökken a terhelés. A jelen találmány segítségével biztosítani lehet, hogy a sűrítési arány mindig az optimális értéken legyen, viszont a motor kopogása ne forduljon elő. Ha például a motor kis fordulatszámon és kis terheléssel üzemel, és a terhelés hirtelen megnő, akkor esély van a kopogásra vagy az előgyújtásra. Ezek megakadályozhatok a sűrítési arány ideiglenes csökkentésével, az első irányban mozdítva el a szerelvényt és választás szerint ezt kompenzálva a második irányban való elmozdítással is. A vezérlőeszköz arra van programozva, hogy amint növekszik a motor fordulatszáma, a sűrítési arányt fokozatosan növelje és beállítsa éppen a kopogás előtti optimális értékre.
Alternatívaképp a vezérlőeszköz úgy is programozható, hogy ha a motor terhelése hirtelen megnő, akkor a szerelvény mozduljon el a második irányban, hogy jelentős lökettérfogat-növekedést eredményezzen. így ha hirtelen teljesítménynövekedést kívánnak meg a motortól, a motor kapacitása például 10%-kal növelhető, a kimenőteljesítmény jelentős pillanatnyi növekedését eredményezve. Ezért a jelen találmány felhasználható arra, hogy turbótöltőkompresszor vagy szupertöltőkompresszor által előidézett hatáshoz hasonlót hozzon létre, és arra használható, hogy ismert, drága szupertöltőkompresszorokat helyettesítsen, vagy egyszerűen képessé tegyen egy bizonyos teljesítményű motort arra, hogy más teljesítményű motorrá változzon.
A kapcsolótagnak a forgattyús kar szemközti oldalain levő két része, amelyek a forgattyús karral forgócsapon keresztül vannak összekötve, kolineáris lehet, de előnyös lehet az a megoldás is, ha ezek némileg dőlnek egymás felé, például 5° és 45° közötti mértékben.
A lángteijedés sebességének és a hengerbeli elégés hatékonyságának növekedése a motor hatékonyságának, vagyis az üzemanyag tömegegységére eső kimenőteljesítménynek nagyon lényeges növekedését eredményezi. A hatékonyságot tovább fokozza az a tény, hogy a hajtókar a dugattyú felső holtponti helyzetében eredendően dől a henger tengelye felé, azaz a hajtókar a henger tengelyével szöget zár be.
A hengeren belül a maximális nyomás a felső holtponti helyzetben vagy akörül jön létre. A szokványos motorban a hajtókar és a forgattyús kar a henger tengelyével párhuzamos egyenes vonalat határoz meg a felső holtponti helyzetben, ami azt jelenti, hogy ebben a helyzetben nem adódik át nyomaték a forgattyús tengelynek, és „el van vesztegetve” a hengeren belüli nagy nyomás, csupán külön hő fejlődik. A jelen találmány szerinti motorban a hajtókar a felső holtponti helyzetben dől a henger tengelye felé, ami azt jelenti, hogy a felső holtponti helyzetben nyomaték adódik át a forgattyús tengelynek, és így a felső holtpont! helyzetben uralkodó nagy nyomás hasznos kimenőteljesítménnyé konvertálódik, és nincs elvesztegetve.
A találmány további jellemzőit és részleteit az ábrán bemutatott kiviteli alakkal kapcsolatban az alábbiakban részletezzük.
Az ábra egy sokhengeres négyütemű motor egy részének részben kivágásos metszeti képe, ahol a motorból csak egy henger és a hozzá társított dugattyú és a dugattyú összekötő mechanizmusa látható.
Ebben a kiviteli alakban a motornak négy hengere van, bár lehet ennél több vagy kevesebb, vagy éppen csak egyetlen henger is. Az ábra szerint csak egyetlen 2 henger van feltüntetve. A 2 hengerbe alternáló mozgású 4 dugattyú van szerelve. A 4 dugattyú 5 tengely körül csapszeggel van összekötve, szokásos módon egy 6 hajtókarral. A 2 henger vagy minden egyes 2 henger alatt vázlatosan bemutatott 7 forgattyús tengely van elhelyezve, amely 8 tengely körül forog. A forgattyús tengelynek minden egyes dugattyú számára 10 forgattyús kaija van. A 6 hajtókar nincs közvetlenül összekötve a hozzárendelt 10 forgattyús karral, hanem 12 tengelyű forgócsapon keresztül hosszúkás 14 kapcsolótaggal van összekötve. A 14 kapcsolótag egy, a végei közé eső ponton 16 tengely körül forgócsapon keresztül van összekötve a hozzátársított 10 forgattyús karral, 15 csapágy közbeiktatásával. A 14 kapcsolótag másik végén lévő üreges 18 rudat hosszirányban elcsúsztathatóan egy szerelvény fogadja be.
A szerelvény első mozgatható, gömb vagy henger alakú 20 szerelvénytagot tartalmaz. A 20 szerelvénytagban kialakított furaton keresztül a 18 rúd elcsúsztathatóan van átvezetve. A mozgatható 20 szerelvénytag második, mozgatható 26 szerelvénytagon belül kiképzett üregbe vagy bemélyedésbe van belehelyezve. A 26 szerelvénytag belső felülete a 20 szerelvénytag külső felületét befogadó, ahhoz illeszkedő módon van kialakítva. A 20 szerelvénytag így 21 tengely körül elfordulhat a 26 szerelvénytaghoz képest, de ahhoz képest lineárisan nem mozoghat. A 18 rúd a 26 szerelvénytaghoz képest elfordulhat és hosszával párhuzamosan, lineárisan elmozdulhat.
A 20,26 szerelvénytagok hidraulikus 30,32 működtetőszervvel vannak összekötve, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy azokat lineárisan mozgassák két, egymásra merőleges irányban. Mindkét irány merőleges a forgattyús tengely 8 tengelyére. Az első 30 működtetőszerv hordozza a szerelvényt, és úgy van elrendezve, hogy azt lényegében párhuzamosan mozgassa a 2 henger tengelyével. Az első 30 működtetőszervet a második 32 működtetőszerv hordozza, amely úgy van elrendezve, hogy mozgassa azt és így a szerelvényt is lényegében merőlegesen mind a 7 forgattyús tengely, mind a 2 henger tengelyére. A második 32 működtetőszerv mereven van hozzáerősítve a motor valamely fix 31 alkatrészéhez, és így helyben marad.
A második 26 szerelvénytaggal 34 dugattyú van mereven összekötve, amely az első működtetőszerv 36 hengerében helyezkedik el. Szintén a második 26 szerelvénytaggal van egy hosszúkás 38 vezetőtag összekötve, amelyet dugattyú módjára elcsúsztathatóan fogad be az első 30 működtetőszervben levő, szellőzött 40 üreg, és biztosítja, hogy a szerelvény lágyan és lineárisan mozogjon az első 30 működtetőszervhez képest. Az első 30 működtetőszervvel 42 dugattyú van mereven összekötve, amely a második 32 működtetőszerv 44 hengerében kap
HU 223 129 Bl helyet. A második 32 működtetőszervvel hosszúkás 46 vezetőtag van összekötve, amelyet dugattyú módjára elcsúsztathatóan fogad be a második 32 működtetőszervben levő szellőzött 48 üreg, és biztosítja, hogy az első 30 működtetőszerv lágyan és lineárisan mozogjon a második 32 működtetőszervhez képest.
Használatkor túlnyomásos hidraulikatartályból túlnyomásos hidraulikafolyadékot bocsátanak szelektíven a 36 és 44 hengerekbe a 34,42 dugattyúk egyik vagy másik oldalára, mágnesszelepekkel vagy hasonlókkal vezérelve, amelyeket elektronikus szabályozó, tipikusan a járműmotor vezérlő-szabályozó elektronikája vezérel, hogy a szerelvény kívánt mozgását eredményezze.
Használat során a 20, 26 szerelvénytagok és így a 20 szerelvénytag 21 tengelye a beállított helyen maradhat, és a 7 forgattyús tengely forgása közben a 4 dugattyú a 2 hengerben ide-oda jár, a 10 forgattyús kar 16 tengelye 29 körpályát ír le, és a 18 rúd az első 20 szerelvénytagba be, illetve a 20 szerelvénytagból kicsúszik. A 18 rúd a 20 szerelvény tag 21 tengelye körül hátra- és előreleng. A 20 szerelvénytag megakadályozza, hogy a 18 rúd hosszirányára keresztben, lineárisan mozogjon. A rendszer kinematikája a forgócsap 12 tengelyét arra kényszeríti, hogy az ábrán látható, némileg szabálytalan 50 pálya mentén mozogjon, amelynek némileg torzult ovális vagy lényegében elliptikus alakja van. A forgócsap 12 tengelyének a 7 forgattyús tengely egy körülfordulása alatt elfoglalt négy sajátos pozícióját 12, 12’, 12”, illetve 12’” jelöli, és az 5 tengely megfelelő pozícióit 5, 5’, 5”, illetve 5’” jelöli. A mechanizmus a dugattyúnak a szokványos szinusz alaktól eltérő pozíció/idő diagramját eredményezi, a változás pontos módja a 12, 16 és 21 tengelyek relatív pozícióitól függ. Ezeket előre meghatározzák annak érdekében, hogy a dugattyú kívánt mozgásdiagramját eredményezzék, például egy olyan diagramot, amely megközelíti az EP-A-0591153 számú leírásban ismertetett motorét.
A dugattyú mozgásdiagramja változtatható a 20, 26 szerelvénytagok és így a 21 tengely pozíciójának módosításával. Ez megvalósítható úgy, hogy szelektíven működtetik az első 30 működtetőszervet és/vagy a második 32 működtetőszervet a 21 tengely bármely kívánt pozícióba juttatásához. A 21 tengely pozíciója mozgatható minden egyes ciklus alatt egy vagy több dugattyúlöket végén annak érdekében, hogy különböző mozgásdiagramokat állítsanak elő, például a sűrítési és kipufogási ütemben annak érdekében, hogy az égést optimálisan adaptálják különböző sebességi és/vagy terhelési feltételekhez. A 21 tengely mozgatható egy vagy több dugattyúlöket folyamán is azért, hogy a dugattyúmozgás diagramjának a szinuszostól különböző kívánt változatát állítsák elő. A szerelvény mozgatása rendkívül gyorsan végrehajtható, például a legtöbb modem járműben mostanában alkalmazott motor vezérlő-szabályozó elektronika vezérlése alatt.
A szerelvénynek a vezérlőeszköz általi mozgatását a felhasználó manuálisan is működtetheti, például olyan döntést követően, hogy növekedjen a motor lökettérfogata. Előnyben részesül azonban, ha a vezérlőeszköz egy vagy több érzékelőre reagálva automatikusan van működtetve. Ebben az előnyös kiviteli alakban a motor a henger közelében ismert módon működő kopogásérzékelőt tartalmaz, amely jelez, amikor megkezdődött vagy éppen készül kezdődni a motor kopogása vagy előgyújtása. A vezérlőeszköz úgy van programozva, hogy az érzékelőjelére működtesse a 30 működtetőszervet a szerelvénynek olyan irányban való mozgatására, ami csökkenti a motor sűrítési arányát, és így megakadályozza a kopogás bekövetkezését. A motor terhelésérzékelőt is tartalmaz, például egy olyan érzékelőt, amely az elágazó szívócső nyomására vagy a fojtás helyzetére reagál, és amely a 30 működtetőszerv működtetésére hat. Célja, hogy csökkentse a sűrítési arányt, amint a terhelés növekszik. Amint arról már volt szó, a motor sűrítési arányát a dugattyú felső holtponti helyzetének módosítása változtatja meg, és a gyújtás időzítésének és/vagy a dugattyú lökettérfogatának változásai úgy kompenzálhatok, hogy a dugattyú alsó holtponti helyzetét a 32 működtetőszerv működtetése úgy mozgatja el, hogy a szerelvény a henger tengelyére merőleges irányban mozduljon el.
A kiviteli példa szerinti motor négy hengert tartalmaz, ahol mindegyik henger társítható saját első és második 20, 26 szerelvénytaggal és 30, 32 működtetőszervvel. Ez az elrendezés azonban nem szükségszerű. A találmány oltalmi körébe tartozik az olyan kiviteli alak is, amelyben csak egyetlen, az összes hengerre közös második 26 szerelvénytag van. Előnyös lehet az olyan kialakítás is, amelyben csak egyetlen, hosszúkás henger alakú első 20 szerelvénytag van, a négy 18 rúd elhelyezésére szolgáló négy furattal.

Claims (9)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Belső égésű motor egy vagy több, megfelelő hengerben (2) alternáló mozgást végző dugattyúval (4), ahol a dugattyúk (4) mindegyike dugattyúcsapszegen keresztül hajtókarral (6) van összekötve, a hajtókar (6) forgócsapon keresztül kapcsolótag (14) egyik végével van összekötve, a kapcsolótag (14) a végei közötti, közbenső ponton forgattyúcsapon keresztül forgattyús karral (10) van összekötve, a kapcsolótag (14) másik végét egy szerelvény által mozgásában korlátozott rúd (18) képezi, amely rúd (18) a szerelvényben a forgattyús tengely (7) tengelyével (8) párhuzamos tengely (21) körül elfordulóan van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a szerelvény a tengely (21) körül elforduló első mozgatható szerelvénytagot (20) és ezzel összekötött második mozgatható szerelvénytagot (26) tartalmaz, az első mozgatható szerelvénytag (20) a rúd (18) irányában viszonylagos csúszó elmozdulást megengedő módon van a rúddal (18) összekötve, és a második mozgatható szerelvénytag (26) a forgattyús tengely (7) tengelyére merőleges, első irányban mozgató első működtetőszervvel (30) és az első irányt keresztező második ilyen irányban mozgató második működtetőszervvel (32) van összekötve.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy az első irány párhuzamos a henger (2) tengelyé5
    HU 223 129 Bl vei, és a második irány merőleges a henger (2) tengelyére.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy a működtetőszervek (30, 32) hidraulikus típusúak.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti motor, azzal jellemezve, hogy az első és a második működtetőszerv (30, 32) szelektív üzemeltetésére vezérlőeszközt tartalmaz.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy egy, a motor kopogásának kezdetét jelző jelet előállító első érzékelője, és a működtetőszervek (30, 32) üzemeltetését vezérlő eszköze van a szerelvény (20, 16) első irányban való elmozgatására, a motor sűrítési arányának csökkentésére és a kopogás leállítására.
  6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy a motor terhelését mutató jel előállítására való második érzékelője és vezérlőeszköze van a szerelvény (20,16) első irányban való mozgatására, a motor sűrítési arányának a terhelésváltozás szerinti változtatására.
  7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti motor, azzal jel5 lemezve, hogy vezérlőeszköze van a szerelvény (20,
    16) második irányban mozgatására a szerelvény (20, 16) első irányban történő mozgatása által okozott löketváltozás kompenzálására.
  8. 8. A 4. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, 10 hogy a motor terhelését mutató jel előállítására való második érzékelője és vezérlőeszköze van a szerelvény (20, 16) második irányban való mozgatására, a terhelés növekedésekor a lökettérfogat növelésére.
  9. 9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti motor, 15 azzal jellemezve, hogy a hajtókar (6) a henger (2) tengelyével szöget zár be a dugattyú (4) felső holtponti helyzetében.
HU0004266A 1997-09-12 1998-09-03 Belső égésű motorok HU223129B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9719536.6A GB9719536D0 (en) 1997-09-12 1997-09-12 Internal combustion engines
PCT/GB1998/002643 WO1999014472A1 (en) 1997-09-12 1998-09-03 Internal combustion engines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0004266A2 HUP0004266A2 (hu) 2001-04-28
HUP0004266A3 HUP0004266A3 (en) 2001-05-28
HU223129B1 true HU223129B1 (hu) 2004-03-29

Family

ID=10819045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0004266A HU223129B1 (hu) 1997-09-12 1998-09-03 Belső égésű motorok

Country Status (21)

Country Link
US (1) US6202623B1 (hu)
EP (1) EP1012459B1 (hu)
JP (1) JP4221690B2 (hu)
KR (1) KR100563266B1 (hu)
CN (1) CN1085782C (hu)
AT (1) ATE228612T1 (hu)
AU (1) AU737054B2 (hu)
BR (1) BR9812198A (hu)
CA (1) CA2303252C (hu)
CZ (1) CZ296604B6 (hu)
DE (1) DE69809768T2 (hu)
ES (1) ES2189223T3 (hu)
GB (1) GB9719536D0 (hu)
HU (1) HU223129B1 (hu)
ID (1) ID27896A (hu)
MY (1) MY118920A (hu)
PL (1) PL194214B1 (hu)
PT (1) PT1012459E (hu)
RU (1) RU2211933C2 (hu)
TW (1) TW373051B (hu)
WO (1) WO1999014472A1 (hu)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227367A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Nissan Motor Co Ltd レシプロ式内燃機関
FR2807105B1 (fr) 2000-04-04 2008-11-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne, a rapport volumetrique et a cylindree variables
JP3968957B2 (ja) * 2000-06-02 2007-08-29 日産自動車株式会社 内燃機関
US6631708B1 (en) * 2000-10-12 2003-10-14 Ford Global Technologies, Llc Control method for engine
US6595187B1 (en) * 2000-10-12 2003-07-22 Ford Global Technologies, Llc Control method for internal combustion engine
JP3879385B2 (ja) * 2000-10-31 2007-02-14 日産自動車株式会社 内燃機関の可変圧縮比機構
JP3979081B2 (ja) * 2001-01-16 2007-09-19 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御システム
JP2002285877A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のピストン駆動装置
JP4416377B2 (ja) * 2002-05-16 2010-02-17 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE10237044A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-19 Helmut Obieglo Hubkolbenaggregat, insbesondere Verbrennungskraftmaschine
GB0219708D0 (en) * 2002-08-23 2002-10-02 Mayflower Engines Ltd Internal combustion engines
JP4096700B2 (ja) * 2002-11-05 2008-06-04 日産自動車株式会社 内燃機関の可変圧縮比装置
US6938589B2 (en) * 2002-11-07 2005-09-06 Powervantage Engines, Inc. Variable displacement engine
US7188598B2 (en) * 2004-04-07 2007-03-13 Si Hacek Over C Tihomir Rotary mechanical field assembly
US7210446B2 (en) * 2003-01-27 2007-05-01 Tihomir Sic V-twin configuration having rotary mechanical field assembly
JP4204915B2 (ja) * 2003-07-08 2009-01-07 本田技研工業株式会社 可変圧縮比エンジン
US7007640B2 (en) * 2003-07-25 2006-03-07 Masami Sakita Engine with a variable compression ratio
FR2860551B1 (fr) * 2003-10-02 2007-05-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Actionneur hydraulique pour moteur a combustion interne et moteur a combustion interne comportant au moins un tel actionneur hydraulique
US7174865B2 (en) * 2004-07-19 2007-02-13 Masami Sakita Engine with a variable compression ratio
DE102006054677A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Helmut Obieglo Einrichtung als Kraftmaschine, insbesondere Wärmekraftmaschine
JP4882912B2 (ja) * 2007-08-10 2012-02-22 日産自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関
US7661396B2 (en) * 2007-12-08 2010-02-16 Masami Sakita Actuation subsystem of variable compression ratio control system for internal combustion engine
US7827943B2 (en) * 2008-02-19 2010-11-09 Tonand Brakes Inc Variable compression ratio system
CN101403342B (zh) * 2008-05-13 2012-06-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种可变压缩比发动机
FI121283B (fi) * 2009-08-17 2010-09-15 Aulis Pohjalainen Moottorin sylinteripaineen säädin
US8720393B2 (en) 2010-05-11 2014-05-13 National Sun Yat-Sen University Engine structure having conjugate cam assembly
CN102242672B (zh) * 2010-05-14 2013-03-06 中山大学 具共轭凸轮组的内燃机构造
RU2489585C1 (ru) * 2011-12-05 2013-08-10 Лев Федорович Ростовщиков Двигатель с кулисным механизмом
US8671895B2 (en) 2012-05-22 2014-03-18 Michael Inden Variable compression ratio apparatus with reciprocating piston mechanism with extended piston offset
RU2585998C1 (ru) * 2013-02-20 2016-06-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия
EP2960471B1 (en) * 2013-02-22 2020-12-23 Nissan Motor Co., Ltd Device and method for controlling internal combustion engine
CA2910872C (en) * 2013-05-03 2017-10-17 Scott BLACKSTOCK Variable compression ratio engine
WO2015029670A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 日産自動車株式会社 内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構
JP5971424B2 (ja) * 2013-08-27 2016-08-17 日産自動車株式会社 内燃機関の複リンク式ピストンクランク機構
JP6057026B2 (ja) * 2014-06-27 2017-01-11 日産自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置
US9863311B2 (en) * 2014-09-02 2018-01-09 Nissan Motor Co., Ltd. Variable compression ratio internal combustion engine
US9890716B2 (en) * 2015-01-23 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
MX370043B (es) * 2015-06-02 2019-11-29 Nissan Motor Mecanismo de relacion de compresion variable para motor de combustion interna.
US10428863B2 (en) * 2017-06-21 2019-10-01 GM Global Technology Operations LLC Variable compression ratio engine
CN110284966B (zh) * 2019-06-28 2021-04-20 长城汽车股份有限公司 下连杆及具有其的发动机
WO2024134701A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-27 Mihyar Hashem Transmission assembly for an engine and method of controlling the engine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB153813A (en) * 1920-01-29 1920-11-18 Brev Feriani Soc Improvements in or relating to internal combustion engines
US2506088A (en) * 1945-12-18 1950-05-02 Arthur S King Mechanical movement for crank-driven engines
US4131094A (en) * 1977-02-07 1978-12-26 Crise George W Variable displacement internal combustion engine having automatic piston stroke control
JPS6361728A (ja) * 1986-06-04 1988-03-17 ザ トラスティーズ オブ コロンビアユニヴァーシティ イン ザ シティオブ ニューヨーク 内燃機関
JPS6477701A (en) 1987-09-18 1989-03-23 Nissan Shatai Co Variable capacity reciprocating piston unit
US4870929A (en) * 1988-07-06 1989-10-03 Outboard Marine Corporation Multi-cylinder engine with uniform cylinder sensitivity to knocking
GB8926818D0 (en) 1989-11-28 1990-01-17 Ehrlich Josef Drive/driven apparatus
GB9609931D0 (en) 1996-05-13 1996-07-17 Broadsuper Ltd Internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
PL194214B1 (pl) 2007-05-31
HUP0004266A2 (hu) 2001-04-28
BR9812198A (pt) 2000-07-18
WO1999014472A1 (en) 1999-03-25
MY118920A (en) 2005-02-28
EP1012459A1 (en) 2000-06-28
HUP0004266A3 (en) 2001-05-28
KR100563266B1 (ko) 2006-03-27
TW373051B (en) 1999-11-01
KR20010023591A (ko) 2001-03-26
RU2211933C2 (ru) 2003-09-10
PT1012459E (pt) 2003-04-30
CA2303252A1 (en) 1999-03-25
AU8878698A (en) 1999-04-05
EP1012459B1 (en) 2002-11-27
JP2001516838A (ja) 2001-10-02
AU737054B2 (en) 2001-08-09
DE69809768T2 (de) 2003-08-14
JP4221690B2 (ja) 2009-02-12
PL339210A1 (en) 2000-12-04
CZ2000901A3 (cs) 2000-08-16
US6202623B1 (en) 2001-03-20
ES2189223T3 (es) 2003-07-01
CZ296604B6 (cs) 2006-04-12
GB9719536D0 (en) 1997-11-19
ATE228612T1 (de) 2002-12-15
ID27896A (id) 2001-05-03
DE69809768D1 (de) 2003-01-09
CN1085782C (zh) 2002-05-29
CN1269867A (zh) 2000-10-11
CA2303252C (en) 2007-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU223129B1 (hu) Belső égésű motorok
US10125679B2 (en) Independent compression and expansion ratio engine with variable compression ratio
EP1160430B1 (en) Internal combustion engine with a supercharger and an improved piston crank mechanism
EP0898644B1 (en) Internal combustion engines
US4066049A (en) Internal combustion engine having a variable engine displacement
US20060102112A1 (en) System and method for controling crankshaft position during engine shutdown using cylinder pressure
JP3977374B2 (ja) 内燃機関用弁機構
GB2273327A (en) A mechanism for converting reciprocatory to rotary motion
WO2009017423A1 (en) Internal combustion engine
JPH08511597A (ja) 制御された可変圧縮比内燃機関
KR100240585B1 (ko) 자동차의 밸브타이밍 가변장치
GB2103751A (en) Adjustable throw crank linkage for piston and cylinder internal combustion engine
KR960013352B1 (ko) 자동차의 흡, 배기 밸브 개폐시기 조절장치
SU1717852A1 (ru) Двухтактный двигатель внутреннего сгорани
MXPA00002460A (en) Internal combustion engines
CZ290250B6 (cs) Převodník síly pro spalovací motory
MXPA00003625A (en) Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20040202

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees