NL1016567C1 - Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke - Google Patents

Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke Download PDF

Info

Publication number
NL1016567C1
NL1016567C1 NL1016567A NL1016567A NL1016567C1 NL 1016567 C1 NL1016567 C1 NL 1016567C1 NL 1016567 A NL1016567 A NL 1016567A NL 1016567 A NL1016567 A NL 1016567A NL 1016567 C1 NL1016567 C1 NL 1016567C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
piston
stroke
elements according
movement
crank
Prior art date
Application number
NL1016567A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Willem Hamelynck
Original Assignee
Willem Hamelynck
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 Willem Hamelynck filed Critical Willem Hamelynck
Priority to NL1016567A priority Critical patent/NL1016567C1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1016567C1 publication Critical patent/NL1016567C1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • 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
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/04Engines with prolonged expansion in main cylinders
    • 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
    • F02B75/041Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of cylinder or cylinderhead positioning

Abstract

The method and equipment for increasing the energetic output of an internal combustion engine in accordance with the piston principle involve the extent of the volume regulated by the work stroke. Two pistons (2,6) work in conjunction with one another, one of which is moved with a fixed stroke ength, whilst the stroke length of the other piston can be varied. The cylinder (1) content for combustion is determined by the adjusted stroke. The movement of both pistons is governed by a crank (4) movement with equal rotation frequency. Between the pistons is a space in which is located a compressible medium under regulatable pressure. The movement of the piston with variable stroke elngth is derived from the rotation of a crank and via a lever (11) with adjustable pivot point.

Description

Methode, alsmede inrichting voor het regelen van koppel en vermogen van een verbrandingsmotor volgens het zui-gerprincipe door regeling van het slagvolume.Method and device for controlling the torque and power of a combustion engine according to the cleaner principle by controlling the stroke volume.

5 Verbrandingsmotoren dienen aan steeds zwaardere eisen te voldoen met betrekking tot verbruik van brandstof en milieubelasting door de uitstoot van verbrandingsgassen.5 Combustion engines must meet increasingly stringent requirements with regard to fuel consumption and environmental impact due to the emission of combustion gases.

Door diverse technieken met betrekking tot brandstofdose-ring, ontsteking, regeling van klepopening ed is zowel het 10 verbruik van brandstof als de belasting van het milieu door de uitstoot van verbrandingsgassen sterk verminderd. Het energetisch-rendement van de verbrandingsmotor is nog steeds laag; vooral bij wisselende vraag naar koppel en vermogen. Belangrijke oorzaken van het lage rendement zijn de niet 15 optimale condities voor de verbranding. Dit betreft met name de aanpassing van hoeveelheid en samenstelling van het brandstof-luchtmengsel bij de vraag naar koppel en vermogen. Voor verbrandingsmotoren volgens het zuigerprincipe, zuiger-motoren, kunnen meer optimale verbrandingscondities verkre-20 gen worden door een bij de vraag aangepaste cylinderinhoud cq slagvolume.Through various techniques relating to fuel metering, ignition, control of valve opening, etc., both the consumption of fuel and the burden on the environment due to the emission of combustion gases are greatly reduced. The energy efficiency of the combustion engine is still low; especially with changing demand for torque and power. Important reasons for the low efficiency are the non-optimal conditions for combustion. This concerns in particular the adjustment of the quantity and composition of the fuel-air mixture to the demand for torque and power. For combustion engines according to the piston principle, piston engines, more optimum combustion conditions can be obtained by a cylinder capacity or stroke volume adapted to the demand.

De vinding beoogt verdere optimalisering van het energetisch-rendement van zuigermotoren door het regelen van het 25 volume van de arbeidsslag (slagvolume) en, gelijktijdig, het verbeteren van de krachtoverdracht naar de krukas.The invention aims at further optimizing the energy efficiency of piston engines by controlling the volume of the stroke (stroke volume) and, at the same time, improving the power transfer to the crankshaft.

De vinding is toepasbaar bij zowel het viertakt als het tweetaktprincipe.The invention is applicable to both the four-stroke and the two-stroke principle.

3030

Aan de hand van bijgaande principeschets wordt de werking toegelicht:The operation is explained on the basis of the enclosed principle sketch:

De toelichting betreft een uitvoering volgens het viertakt-principe.The explanation concerns a version according to the four-stroke principle.

3535

In een cylinder (1) beweegt een zuiger, de krukzuiger (2). De beweging van de krukzuiger wordt via een drijfstang (3) 1016567 ’ 2 en kruk (4) omgezet in rotatie van de krukas (5).A piston, the crank piston (2), moves in a cylinder (1). The movement of the crank piston is converted via a connecting rod (3) 1016567 "2 and crank (4) into rotation of the crankshaft (5).

In de ruimte waarin de krukzuiger beweegt (1), bijvoorbeeld in dezelfde cylinder, kan een tweede zuiger (6) bewegen. De tweede zuiger (6) beweegt tussen de krukzuiger (2) en de 5 cylinderkop (7). De ruimte tussen de tweede zuiger (6) en de cylinderkop (7) is de verbrandingsruimte (8).A second piston (6) can move in the space in which the crank piston moves (1), for example in the same cylinder. The second piston (6) moves between the crank piston (2) and the cylinder head (7). The space between the second piston (6) and the cylinder head (7) is the combustion space (8).

Tussen de krukzuiger (2) en de tweede zuiger (6) bevindt zich een ruimte (9) gevuld met een gasvormig medium, bijvoorbeeld lucht.Between the crank piston (2) and the second piston (6) there is a space (9) filled with a gaseous medium, for example air.

1010

De druk in de ruimte (9) kan geregeld worden.The pressure in the space (9) can be regulated.

De druk in de ruimte (9) ten opzichte van de druk in verbrandingsruimte (8) bepaalt de richting waarin de tweede 15 zuiger (6) ten opzichte van de krukzuiger (2) zal willen verplaatsen.The pressure in the space (9) relative to the pressure in combustion space (8) determines the direction in which the second piston (6) will want to move relative to the crank piston (2).

De verplaatsing van de tweede zuiger (6) wordt beperkt door de positie cq verplaatsing van het verbindingsdeel (10). Het verbindingsdeel (10), vormt de verbinding tussen de tweede 20 zuiger (6) en hefboom (11).The displacement of the second piston (6) is limited by the position or displacement of the connecting part (10). The connecting part (10) forms the connection between the second piston (6) and lever (11).

Het verbindingsdeel (10) laat ten opzichte van de tweede zuiger (6) een beweging ter grootte (S) toe volgens de hartlijn van die zuiger.The connecting part (10) permits a movement (S) of magnitude (S) relative to the second piston (6) along the axis of that piston.

25 De beweging van de hefboom (11) is afgeleid van een kruk (12). De kruk (12) heeft dezelfde rotatiesnelheid als de krukas (5) van de krukzuiger maar is ten opzichte hiervan qua krukhoek verschoven.The movement of the lever (11) is derived from a crank (12). The crank (12) has the same rotational speed as the crankshaft (5) of the crank piston, but is displaced relative to this in terms of crank angle.

30 Bij overdruk in ruimte (9) wordt de tweede zuiger (6) tegen het verbindingsdeel (10) gedrukt, de uitgangspositie. De zuiger (6) volgt dan de beweging van het verbindingsdeel (10). Dit is het geval bij de inlaatslag, de compressieslag en de uitlaatslag.With overpressure in space (9), the second piston (6) is pressed against the connecting part (10), the starting position. The piston (6) then follows the movement of the connecting part (10). This is the case with the intake stroke, the compression stroke and the exhaust stroke.

3535

Bij de werkslag of arbeidsslag wordt de druk in de verbrandingsruimte (8) groter dan de druk in ruimte (6). De zuiger 1018567« 3 (6) kan daarbij bewegen in de richting van de krukzuiger (2) en ten opzichte van het verbindingsdeel (10) totdat de druk in de verbrandingsruimte (8) en de druk in ruimte (9) nagenoeg gelijk zijn. De druk in de verbrandingsruimte (8) wordt 5 via de buffer in ruimte (9) overgebracht op de krukzuiger (2) die vervolgens de krukas (5) doet roteren, hls de druk in de verbrandingsruimte (8) verder afneemt gaat de zuiger (6) terug naar de uitgangspositie ten opzichte van het verbindingsdeel (10).With the work stroke or work stroke, the pressure in the combustion space (8) becomes greater than the pressure in space (6). The piston 1018567 (3) can thereby move in the direction of the crank piston (2) and with respect to the connecting part (10) until the pressure in the combustion space (8) and the pressure in space (9) are almost equal. The pressure in the combustion chamber (8) is transferred via the buffer in chamber (9) to the crank piston (2) which then causes the crankshaft (5) to rotate, and if the pressure in the combustion chamber (8) decreases further, the piston ( 6) back to the starting position with respect to the connecting part (10).

10 De krachten op het bewegingsmechanisme van de zuiger (6) blijven beperkt.The forces on the movement mechanism of the piston (6) remain limited.

Door bufferwerking in ruimte (9) wordt de kracht op de krukzuiger (2) meer geleidelijk overgebracht.By buffering in space (9), the force on the crank piston (2) is transferred more gradually.

15 De hefboom (11) roteert om een as (13), het kantelpunt. De positie van het kantelpunt (13) kan ten opzichte van de hefboom (11) ingesteld worden; bijvoorbeeld door het kantelpunt te laten roteren om as (14).The lever (11) rotates about an axis (13), the tilting point. The position of the tipping point (13) can be adjusted relative to the lever (11); for example, by rotating the tilting point about axis (14).

As (14) is zodanig gepositioneerd dat de slag van het ver-20 bindingsdeel (10) gevarieerd kan worden terwijl in de verbrandingsruimte (8) op het gewenste moment de gewenste compressie ontstaat. (De druk in ruimte (9) moet, op dat moment, hoger zijn dan de druk bij compressie.) Eventuele correctie van de positie van zuiger (6)is mogelijk, bij-25 voorbeeld door as (14) excentrisch te lageren en in een instelmogelijkheid (niet weergegeven) te voorzien.Shaft (14) is positioned in such a way that the stroke of the connecting part (10) can be varied, while the desired compression is produced in the combustion space (8) at the desired moment. (The pressure in space (9) must, at that time, be higher than the pressure at compression.) Possible correction of the position of piston (6) is possible, for example, by eccentrically bearing shaft (14) and in provide a setting option (not shown).

De slag van het verbindingsdeel (10) is de maat voor de cylinderinhoud of het slagvolume.The stroke of the connecting part (10) is the measure of the cylinder capacity or the stroke volume.

De maximale slag van het verbindingsdeel (10) komt overeen 30 met de slag van de krukzuiger (2).The maximum stroke of the connecting part (10) corresponds to the stroke of the crank piston (2).

• 35• 35

4 H ‘t C ^ 7 "’"’S4 H "t C ^ 7" "" "S

l ' - ·’ 11 '- ·' 1

Claims (4)

10 Methode, alsmede elementen volgens conclusie 1. met het kenmerk dat steeds twee zuigers samenwerken waarbij een zuiger over een vaste slaglengte verplaatst, terwijl van de andere zuiger de slaglengte gevarieerd kan worden.Method and elements according to claim 1, characterized in that in each case two pistons work together, one piston displacing a fixed stroke length, while the stroke length of the other piston can be varied. 15 Conclusie 3. Methode, alsmede elementen volgens conclusie 1. en 2. met als kenmerk dat de cylinderinhoud voor verbranding bepaald wordt door de ingestelde slag.Conclusion 3. Method and elements according to claims 1 and 2, characterized in that the cylinder capacity for combustion is determined by the set stroke. 20 Conclusie 4. Methode, alsmede elementen volgens conclusie 1. en 2. met als kenmerk dat de beweging van beide de zuigers afgeleid is van een krukbeweging met gelijke rotatiefrequentie.Claim 4. Method as well as elements according to claims 1. and 2. characterized in that the movement of both pistons is derived from a crank movement with the same rotational frequency. 25 Conclusie 5. Methode, alsmede elementen volgens conclusie 1., 2. en 4. met als kenmerk dat zich tussen de zuigers een ruimte bevindt waarin zich een samendrukbaar medium bevindt onder regelbare druk. 30 Conclusie 6. Methode, alsmede elementen volgens conclusie l.,2. en 4. met als kenmerk dat de beweging van de zuiger met variabele slaglengte ontleend wordt aan de rotatie van een kruk en via 35 een hefboom met instelbaar kantelpunt op die zuiger wordt overgebracht. 1016567a Conclusie 7. Methode, alsmede elementen volgens conclusie 6. met het kenmerk dat de instelling van het kantelpunt van de hefboom de posities en de grootte van de slag van de zuiger met varia-5 bele slag bepaalt. Conclusie 8. Methode alsmede elementen volgens conclusie 6. en 7. met als kenmerk dat de verbinding van de hefboom met de zuiger met 10 variabele slag een verplaatsing volgens de hartlijn van de zuiger toelaat. Conclusie 9. Methode alsmede elementen volgens conclusie 8. met het ken-15 merk dat de krachten bij de werkslag via een buffer worden overgebracht naar de zuiger met vaste slag. 20 25 30 35 1016557 1Conclusion 5. Method and elements according to claim 1., 2. and 4. characterized in that there is a space between the pistons in which a compressible medium is located under controllable pressure. Conclusion 6. Method and elements according to claim 1, 2. and 4. characterized in that the movement of the piston with variable stroke length is derived from the rotation of a crank and is transmitted to said piston via a lever with adjustable tilting point. 1016567a Claim 7. Method as well as elements according to claim 6. characterized in that the adjustment of the tilting point of the lever determines the positions and the magnitude of the stroke of the piston with variable stroke. Claim 8. Method as well as elements according to claims 6. and 7. characterized in that the connection of the lever to the variable-stroke piston permits displacement along the axis of the piston. Claim 9. Method as well as elements according to claim 8. characterized in that the forces at the operating stroke are transferred via a buffer to the fixed-stroke piston. 20 25 30 35 1016557 1
NL1016567A 2000-11-08 2000-11-08 Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke NL1016567C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016567A NL1016567C1 (en) 2000-11-08 2000-11-08 Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016567 2000-11-08
NL1016567A NL1016567C1 (en) 2000-11-08 2000-11-08 Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1016567C1 true NL1016567C1 (en) 2002-05-14

Family

ID=19772357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1016567A NL1016567C1 (en) 2000-11-08 2000-11-08 Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1016567C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006059100A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 David John Mason Improvements to reciprocating machines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006059100A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 David John Mason Improvements to reciprocating machines
WO2006059100A3 (en) * 2004-11-30 2006-08-10 David John Mason Improvements to reciprocating machines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2490405C (en) Split four stroke cycle internal combustion engine
US4463710A (en) Engine connecting rod and piston assembly
US4461151A (en) Internal combustion engine
EP1160430B1 (en) Internal combustion engine with a supercharger and an improved piston crank mechanism
HU223129B1 (en) Internal combustion engines
US6450136B1 (en) Variable compression ratio control system for an internal combustion engine
AU2002322411A1 (en) Split four stroke cycle internal combustion engine
US5007385A (en) Crankless engine
AU741127B2 (en) Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device
EP1337747A1 (en) High efficiency engine with variable compression ratio and charge (vcrc engine)
JPH09502000A (en) Variable length connecting rod for internal combustion engine
JP2004197745A (en) Method for operating multi-cylinder type internal combustion engine with variable compression ratio
JP2001050362A (en) Piston crank mechanism
JPH11503805A (en) Free piston engine
JP2009523962A (en) Two-cycle internal combustion engine with variable compression ratio and exhaust port shutter
NL1016567C1 (en) Method and equipment for increasing energetic output of internal combustion engine in accordance with piston principle involve extent of volume regulated by work stroke
US20050284444A1 (en) Asymmetrical thermodynamic cycle and engine to implement it
GB2273327A (en) A mechanism for converting reciprocatory to rotary motion
JP3849443B2 (en) Piston drive device for internal combustion engine
CZ456499A3 (en) Internal combustion engine
GB2103751A (en) Adjustable throw crank linkage for piston and cylinder internal combustion engine
JP2958310B1 (en) Piston / crank mechanism
KR20090060619A (en) Internal combustion engine structure
RU2320892C2 (en) Working medium double-expansion machine
RU2382217C1 (en) Piston engine with adjustable compression ratio

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050601