Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE202022001648U1 - Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine - Google Patents

Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE202022001648U1
DE202022001648U1 DE202022001648.4U DE202022001648U DE202022001648U1 DE 202022001648 U1 DE202022001648 U1 DE 202022001648U1 DE 202022001648 U DE202022001648 U DE 202022001648U DE 202022001648 U1 DE202022001648 U1 DE 202022001648U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
crankshaft
connecting rod
internal combustion
combustion engine
efficiency
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
DE202022001648.4U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE202022001648.4U priority Critical patent/DE202022001648U1/en
Publication of DE202022001648U1 publication Critical patent/DE202022001648U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/22—Cranks; Eccentrics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/22—Internal combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor mindestens einen Kolben (1) aufweist, der in einer Zylinderlaufbahn (5) eine oszillierende Bewegung ausführt und mit einem Pleuel (2) verbunden ist und eine Kraft aufgrund eines Verbrennungsprozesses des Verbrennungsmotors auf eine rotierende Kurbelwelle überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kurbelwelle ein Pleuellager (4) vorhanden ist, welches derart ausgestaltet ist, das in einem Bereich eines oberen Totpunktes des Kolbens (1) ein seitlich stehender Hubzapfen (17) erreicht wird.

Figure DE202022001648U1_0000
Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one piston (1) which executes an oscillating movement in a cylinder barrel (5) and is connected to a connecting rod (2) and applies a force due to a combustion process of the internal combustion engine to a rotating crankshaft, characterized in that in the area of the crankshaft there is a connecting rod bearing (4) which is designed in such a way that a lateral crank pin (17) is reached in an area of a top dead center of the piston (1).
Figure DE202022001648U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor mindestens einen Kolben aufweist, der in einer Zylinderlaufbahn eine oszillierende Bewegung ausführt und mit einem Pleuel verbunden ist und eine Kraft aufgrund eines Verbrennungsprozesses des Verbrennungsmotors auf eine rotierende Kurbelwelle überträgt.The invention relates to a device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one piston which executes an oscillating movement in a cylinder barrel and is connected to a connecting rod and transmits a force due to a combustion process of the internal combustion engine to a rotating crankshaft.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2020 105 153 A1 ist ein Pleuel mit einer Vorrichtung zum Ändern eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, mit der unter Anderem der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors verändert werden kann. Diese Vorrichtung umfasst einen Pleuelkopf mit einem Pleuelauge und einen Pleuelbolzen. Der Pleuelbolzen ist durch einen Exzenter des Pleuels mit veränderlichem Abstand zum Pleuelkopf gelagert. Dabei umfasst der Pleuelkopf eine Fluidkammer und eine Abdeckung. Die Abdeckung ist ausgebildet, das Pleuelauge des Pleuelkopfs zu verschließen und die Fluidkammer mit einem Fluidkreislauf zu verbinden.From the DE 10 2020 105 153 A1 a connecting rod with a device for changing a compression ratio of an internal combustion engine is known, with which, among other things, the efficiency of the internal combustion engine can be changed. This device comprises a connecting rod head with a connecting rod eye and a connecting rod pin. The connecting rod pin is mounted by an eccentric of the connecting rod at a variable distance from the connecting rod head. The connecting rod head includes a fluid chamber and a cover. The cover is designed to close the connecting rod eye of the connecting rod head and to connect the fluid chamber to a fluid circuit.

Dadurch, dass die Abdeckung ausgebildet ist, die Fluidkammer mit dem Fluidkreislauf zu verbinden, ermöglicht die Erfindung eine erhöhte Struktursteifigkeit des Pleuels, da keine Verbindung zwischen der Fluidkammer und dem Fluidkreislauf in dem Pleuel selbst vorzusehen ist. Weiterhin wird ein Fertigungsaufwand reduziert, da keine nachträgliche Bearbeitung des Pleuels erforderlich ist.Because the cover is designed to connect the fluid chamber to the fluid circuit, the invention enables increased structural rigidity of the connecting rod, since no connection between the fluid chamber and the fluid circuit has to be provided in the connecting rod itself. Furthermore, manufacturing costs are reduced since no subsequent processing of the connecting rod is required.

Zum Verschließen des Pleuelauges des Pleuelkopfes wird die Abdeckung bevorzugt mittels lösbarer Verschraubungen im Pleuel befestigt. Alternativ können auch andere Verbindungselemente zum Befestigen verwendet werden. Die Abdeckung verschließt das Pleuelauge bevorzugt so, dass der Exzenter und ein Lagerbereich des Exzenters gegenüber Verschmutzungen geschützt sind, der Exzenter axial in seiner Position gehalten wird und der Pleuelbolzen in seiner Funktion nicht beschränkt ist.To close the connecting rod eye of the connecting rod head, the cover is preferably fastened in the connecting rod by means of detachable screw connections. Alternatively, other connecting elements can also be used for fastening. The cover closes the connecting rod eye preferably in such a way that the eccentric and a bearing area of the eccentric are protected from dirt, the eccentric is held in its position axially and the function of the connecting rod pin is not restricted.

Unter Verbindung der Fluidkammer mit dem Fluidkreislauf wird hier verstanden, dass die Abdeckung so ausgebildet ist, dass ein Fluid aus dem Ölkreislauf in die Fluidkammer durch die Abdeckung strömen kann oder aus der Fluidkammer durch die Abdeckung in den Ölkreislauf abfließen kann. Dadurch wird ermöglicht, dass ein Druck in der Fluidkammer eingestellt wird, um den Exzenter in eine gewünschte Position zu bewegen.Connection of the fluid chamber to the fluid circuit is understood here to mean that the cover is designed such that a fluid can flow from the oil circuit into the fluid chamber through the cover or can flow out of the fluid chamber through the cover into the oil circuit. This enables a pressure to be adjusted in the fluid chamber in order to move the eccentric to a desired position.

Vorzugsweise weist die Abdeckung einen Fluidkanal auf. Dadurch, dass die Abdeckung einen Fluidkanal aufweist, ermöglicht die Erfindung, die Fluidkammer über den Fluidkanal mit dem Fluidkreislauf zu verbinden. Der Fluidkanal weist bevorzugt einen Einlass und einen Auslass auf. Dadurch kann Fluid aus dem Fluidkreislauf in den Fluidkanal und durch den Auslass aus dem Fluidkanal in die Fluidkammer gelangen. Analog kann das Fluid durch den Einlass, den Fluidkanal und den Auslass von der Fluidkammer in den Fluidkreislauf gelangen.The cover preferably has a fluid channel. Because the cover has a fluid channel, the invention makes it possible to connect the fluid chamber to the fluid circuit via the fluid channel. The fluid channel preferably has an inlet and an outlet. As a result, fluid can flow from the fluid circuit into the fluid channel and through the outlet from the fluid channel into the fluid chamber. Analogously, the fluid can get from the fluid chamber into the fluid circuit through the inlet, the fluid channel and the outlet.

Insgesamt ist diese Vorrichtung aufwendig konstruiert und hat sich damit nicht flächendeckend im Bereich der Verbrennungsmotoren durchgesetzt.Overall, this device has a complex design and has therefore not become widespread in the field of internal combustion engines.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Der Erfinder hat erkannt, dass es möglich ist den Kraftfluss sowohl in einem 2-Takt als auch in einem 4-Takt Verbrennungsmotor zu verbessern, wenn im Bereich des maximalen Zündruckes, nämlich dann, wenn der Kolben sich im Bereich des oberen Totpunktes befindet. Dies kann erreicht werden, wenn die Kraft beim maximalen Zünddruck nicht stumpf auf das Pleuellager und damit auf die Kurbelwelle eingeleitet wird, sondern wenn der Hupzapfen bei der oberen Totpunktstellung des Kolbens leicht seitlich versetzt angeordnet ist. Somit wird die oszillierende Kraft durch die Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens günstiger in eine rotierende Kraft in der Drehbewegung der Kurbelwelle überführt.The inventor recognized that it is possible to improve the power flow in both a 2-stroke and a 4-stroke internal combustion engine when in the area of maximum ignition pressure, namely when the piston is in the area of top dead center. This can be achieved if the force at maximum ignition pressure is not applied directly to the connecting rod bearing and thus to the crankshaft, but if the horn pin is arranged slightly offset to the side when the piston is in the top dead center position. Thus, the oscillating force due to the up and down movement of the piston is converted more favorably into a rotating force in the rotary movement of the crankshaft.

Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt, bei einem Verbrennungsmotor im Bereich des Pleuels durch einen einfachen mechanischen Mechanismus die Kraftverhältnisse so zu optimieren, dass insgesamt eine Wirkungsgradverbesserung am Verbrennungsmotor erreicht wird.The inventor therefore set himself the task of using a simple mechanical mechanism to optimize the power ratios in the area of the connecting rod in an internal combustion engine in such a way that an overall improvement in the efficiency of the internal combustion engine is achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine according to claim 1.

Der Erfinder schlägt daher vor, eine Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor mindestens einen Kolben aufweist, der in einer Zylinderlaufbahn eine oszillierende Bewegung ausführt und mit einem Pleuel verbunden ist und eine Kraft aufgrund eines Verbrennungsprozesses des Verbrennungsmotors auf eine rotierende Kurbelwelle überträgt, dahingehend zu verbessern, dass im Bereich der Kurbelwelle ein Pleuellager vorhanden ist, welches derart ausgestaltet ist, das in einem Bereich eines oberen Totpunktes des Kolbens ein seitlich stehender - erreicht wird.The inventor therefore proposes a device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one piston which executes an oscillating movement in a cylinder barrel and is connected to a connecting rod and exerts a force on a rotating crankshaft due to a combustion process of the internal combustion engine transmits, to the effect that in the area of the crankshaft there is a connecting rod bearing, which is designed in such a way that in a region of a top dead center of the piston a sideways standing - is reached.

Hierdurch wird nun erreicht, dass die Kraft beim maximalen Zünddruck nicht stumpf auf das Pleuellager und damit auf die Kurbelwelle eingeleitet wird, sondern wenn der Hupzapfen bei der oberen Totpunktstellung des Kolbens leicht seitlich versetzt angeordnet ist. Somit wird die oszillierende Kraft durch die Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens günstiger in eine rotierende Kraft in der Drehbewegung der Kurbelwelle überführt.As a result, the force at maximum ignition pressure is not applied directly to the connecting rod bearing and thus to the crankshaft, but when the horn pin is arranged slightly offset to the side when the piston is in the top dead center position. Thus, the oscillating force due to the up and down movement of the piston is converted more favorably into a rotating force in the rotary movement of the crankshaft.

Eine besondere Ausführung der Erfindung ist derart ausgestaltet, das in einem Pleuellager im Bereich der Kurbelwelle ein Exzenterlaufring angeordnet ist, an dem nicht mittig ein Zahnrad angeordnet, welches weiterhin mit einem Kurbelwellenbolzen in Kontakt steht, wobei über eine Verzahnung am Pleuel und einem Zahnrad der Exzenterlaufring bei Bewegung des Kolbens so eingestellt ist, dass die Krafteinleitung an der Kurbelwelle seitlich versetz erfolgt.A special embodiment of the invention is designed in such a way that an eccentric bearing ring is arranged in a connecting rod bearing in the area of the crankshaft, on which a gear wheel is not arranged in the center, which gear wheel is also in contact with a crankshaft pin, the eccentric bearing ring being connected via teeth on the connecting rod and a gear wheel when the piston moves is adjusted so that the force is applied to the crankshaft with a lateral offset.

Die Ausführung mittels Zahnflanke und Zahnrad ermöglicht es das diese Exzenterverstellung bei minimaler Gewichterhöhung zu einem sonstigen Pleuellager gleichzeitig über das Motorenöl des Verbrennungsmotors geschmiert wird und einen zuverlässigen Hubzapfenversatz des Pleuels über eine lange Motorlebenszeit ausführt.The design using tooth flanks and gearwheels enables this eccentric adjustment to be lubricated at the same time via the engine oil of the combustion engine with a minimal increase in weight compared to another connecting rod bearing and carries out a reliable crank pin offset of the connecting rod over a long engine service life.

Eine alternative Ausführung der Erfindung sieht vor, dass in einem Pleuellager im Bereich der Kurbelwelle ein Exzenterlaufring angeordnet ist, an dem außermittig eine Umlenkrolle befestigt ist, wobei ein erster Hebel zum einen einen Befestigungspunkt am Pleuel und zum anderen einen Befestigungspunkt am Exzenterlaufring aufweist und ein zweiter Hebel wiederum über einen weiteren Befestigungspunkt mit dem Exzenterlaufring verbunden ist und über einen dritten Befestigungspunkt mit der Umlenkrolle.An alternative embodiment of the invention provides that an eccentric race is arranged in a connecting rod bearing in the area of the crankshaft, to which a deflection roller is attached eccentrically, with a first lever having an attachment point on the connecting rod and on the other hand an attachment point on the eccentric race and a second Lever is in turn connected via a further attachment point with the eccentric race and via a third attachment point with the deflection roller.

Der Verbrennungsmotor kann als 2-Takt-Motor oder als 4-Takt-Motor aufgebaut sein. Als 2-Takt-Motor verfügt er über ein gutes Drehmoment während er als 4-Takt-Motor im Hinblick auf die Thematik Abgase positiver gegenüber dem 2-Takter auffällt.The internal combustion engine can be designed as a 2-stroke engine or as a 4-stroke engine. As a 2-stroke engine it has good torque, while as a 4-stroke engine it is more positive than the 2-stroke engine in terms of emissions.

Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.

  • Die 1 zeigt: eine Schnittansicht durch den Brennraum einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
  • Die 2 zeigt: eine Schnittansicht durch den Brennraum einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
Hereinafter, the present invention with reference to the 1 and 2 described.
  • the 1 shows: a sectional view through the combustion chamber of a first embodiment of the device for improving the efficiency of the crankshaft of an internal combustion engine.
  • the 2 shows: a sectional view through the combustion chamber of a second embodiment of the device for improving the efficiency of the crankshaft of an internal combustion engine.

1 zeigt in einer Schnittansicht den Brennraum 16 eines Verbrennungsmotors. Im oberen Teil ist der Kolben 1 angedeutet, der eine Hubbewegung in einer Zylinderlaufbahn 5 vollführt. Im unteren Teil von 1 ist das Kurbelgehäuse 15 des Verbrennungsmotors andeutet. Außerdem ist im unteren Teil die Kurbelwange 18 abgebildet. Der Kolben 1 ist über ein an sich bekanntes Pleuel 2 mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Das Lager 7 der Kurbelwelle ist im Bereich des Kurbelgehäuses 15 vorhanden. Über das obere Pleuellager 3 ist der Kolben 1 schwenkbar mit dem Pleuel 2 verbunden. Über das untere Pleuellager 4 ist das Pleuel 2 drehbar mit der Kurbelwelle verbunden. 1 shows a sectional view of the combustion chamber 16 of an internal combustion engine. In the upper part, the piston 1 is indicated, which performs a stroke movement in a cylinder liner 5 . In the lower part of 1 the crankcase 15 of the internal combustion engine is indicated. In addition, the crank web 18 is shown in the lower part. The piston 1 is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a connecting rod 2 which is known per se. The crankshaft bearing 7 is present in the area of the crankcase 15 . The piston 1 is pivotably connected to the connecting rod 2 via the upper connecting rod bearing 3 . The connecting rod 2 is rotatably connected to the crankshaft via the lower connecting rod bearing 4 .

Im Bereich des oberen Totpunktes der Verbrennungsmotors ist der maximale Zünddruck. Über die Erfindung soll erreicht werden, dass die durch den Zünddruck über das Pleuel in die Kurbelwelle eingebrachte Kraft nicht stumpf eingeleitet wird, sondern, dass die Kraft aufgrund der Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens 1 optimaler in eine oszillierende Krafteinleitung zur Kurbelwelle umgewandelt wird. Dies hat eine Optimierung des Wirkungsgrades des Verbrennungsmotors zur Folge.The maximum ignition pressure is in the area of the top dead center of the internal combustion engine. The invention is intended to ensure that the force introduced into the crankshaft by the ignition pressure via the connecting rod is not introduced bluntly, but that the force due to the up and down movement of the piston 1 is optimally converted into an oscillating introduction of force to the crankshaft . This results in an optimization of the efficiency of the internal combustion engine.

Erreicht wird diese verbesserte Krafteinleitung dadurch, dass im Bereich des oberen Totpunktes des Kolbens 1 die Krafteinleitung nicht mittig, sondern versetzt in den Kurbelwellenbolzen erfolgt.This improved introduction of force is achieved in that in the area of the top dead center of the piston 1 the introduction of force does not take place in the middle but offset in the crankshaft pin.

Konstruktiv wird dies erreicht, in dem im unteren Pleuellager 4 ein Exzenterlaufring 6 angeordnet ist. An diesem Exzenterlaufring 6 ist nicht mittig ein Zahnrad 8 angeordnet, welches weiterhin mit dem Kurbelwellenbolzen in Kontakt steht. Über eine Verzahnung 10 am Pleuel 2 und ein Zahnrad 9 wird der Exzenterlaufring 6 bei Bewegung des Kolbens 1 so eingestellt, dass die Krafteinleitung seitlich versetz erfolgt.Structurally, this is achieved in that an eccentric race 6 is arranged in the lower connecting rod bearing 4 . A gear wheel 8 is not arranged in the center of this eccentric raceway 6 and is still in contact with the crankshaft bolt. When the piston 1 moves, the eccentric raceway 6 is set via teeth 10 on the connecting rod 2 and a gear wheel 9 in such a way that the force is introduced with a lateral offset.

Die 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Brennraum 16 einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.the 2 shows a sectional view through the combustion chamber 16 of a second embodiment of the device for improving the efficiency of the crankshaft of an internal combustion engine.

Analog zur Ausführung der 1 ist im oberen Teil der Kolben 1 angedeutet, der eine Hubbewegung in einer Zylinderlaufbahn 5 vollführt. Im unteren Teil von 2 ist das Kurbelgehäuse 15 des Verbrennungsmotors andeutet. Außerdem ist im unteren Teil die Kurbelwange 18 abgebildet. Der Kolben 1 ist über ein an sich bekanntes Pleuel 2 mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Das Lager 7 der Kurbelwelle ist im Bereich des Kurbelgehäuses 15 vorhanden. Über das obere Pleuellager 3 ist der Kolben 1 schwenkbar mit dem Pleuel 2 verbunden. Über das untere Pleuellager 4 ist das Pleuel 2 drehbar mit der Kurbelwelle verbunden.Similar to the execution of the 1 is indicated in the upper part of the piston 1, which performs a stroke movement in a cylinder liner 5. In the lower part of 2 the crankcase 15 of the internal combustion engine is indicated. In addition, the crank web 18 is shown in the lower part. The piston 1 is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a connecting rod 2 which is known per se. The crankshaft bearing 7 is present in the area of the crankcase 15 . The piston 1 is pivotably connected to the connecting rod 2 via the upper connecting rod bearing 3 . The connecting rod 2 is rotatably connected to the crankshaft via the lower connecting rod bearing 4 .

Im Bereich des oberen Totpunktes der Verbrennungsmotors ist der maximale Zünddruck. Über die Erfindung soll erreicht werden, dass die durch den Zünddruck über das Pleuel in die Kurbelwelle eingebrachte Kraft nicht stumpf eingeleitet wird, sondern, dass die Kraft aufgrund der Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens 1 optimaler in eine oszillierende Krafteinleitung zur Kurbelwelle umgewandelt wird. Dies hat eine Optimierung des Wirkungsgrades des Verbrennungsmotors zu Folge.The maximum ignition pressure is in the area of the top dead center of the internal combustion engine. The invention is intended to ensure that the force introduced into the crankshaft by the ignition pressure via the connecting rod is not introduced bluntly, but that the force due to the up and down movement of the piston 1 is optimally converted into an oscillating introduction of force to the crankshaft . This results in an optimization of the efficiency of the internal combustion engine.

Erreicht wird diese verbesserte Krafteinleitung im Ausführungsbeispiel der 2 dadurch, in dem ebenfalls im unteren Pleuellager 4 ein Exzenterlaufring 6 angeordnet ist. Am Exzenterlaufring 6 ist außermittig eine Umlenkrolle 14 befestigt. Ein erster Hebel 11 hat zum einen einen Befestigungspunkt 13.1 am Pleuel 2 und zum anderen einen Befestigungspunkt 13.2 am Exzenterlaufring 6. Ein zweiter Hebel 12 ist wiederum über den Befestigungspunkt 13.2 mit dem Exzenterlaufring 6 verbunden und über den Befestigungspunkt 13.3 mit der Umlenkrolle14. Die Anlenkpunkte des ersten Hebels 11 und des zweiten Hebels 12 bewirken die Intensität der Verdrehung der Kurbelwelle. Diese Hebelkonstruktion bewirkt, dass die Kraft aufgrund der Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens 1 optimaler in eine oszillierende Krafteinleitung zur Kurbelwelle umgewandelt wird. Dies hat ebenfalls eine Optimierung des Wirkungsgrades des Verbrennungsmotors zu Folge. Im Bereich des oberen Totpunktes des Kolbens 1 wird ein seitlich stehender Hubzapfen 17 erreicht.This improved introduction of force is achieved in the exemplary embodiment of FIG 2 characterized in that an eccentric raceway 6 is also arranged in the lower connecting rod bearing 4 . A deflection roller 14 is fastened eccentrically to the eccentric raceway 6 . A first lever 11 has an attachment point 13.1 on the connecting rod 2 and an attachment point 13.2 on the eccentric race 6. A second lever 12 is in turn connected to the eccentric race 6 via the attachment point 13.2 and to the deflection roller 14 via the attachment point 13.3. The pivot points of the first lever 11 and the second lever 12 cause the intensity of the twisting of the crankshaft. This lever construction causes the force due to the up and down movement of the piston 1 to be optimally converted into an oscillating introduction of force to the crankshaft. This also results in an optimization of the efficiency of the internal combustion engine. In the area of the top dead center of the piston 1, a lateral crank pin 17 is reached.

BezugszeichenlisteReference List

11
KolbenPistons
22
Pleuelconnecting rod
33
oberes Pleuellagerupper connecting rod bearing
44
unteres Pleuellagerlower connecting rod bearing
55
Zylinderlaufbahncylinder bore
66
Exenterlaufringeccentric race
77
Lager KurbelwelleBearing crankshaft
88th
Zahnrad KurbelbolzenGear crank pin
99
Zahnradgear
1010
Verzahnung PleuelSerration connecting rod
1111
Erster HebelFirst Lever
1212
Zweiter Hebelsecond lever
13.113.1
Befestigungspunkt PleuelAttachment point connecting rod
13.213.2
Befestigungspunkt ExzenterlaufringEccentric race attachment point
13.313.3
Befestigungspunkt UmlenkrolleAttachment point pulley
1414
Umlenkrollepulley
1515
Kurbelgehäusecrankcase
1616
Brennraumcombustion chamber
1717
Hubzapfencrank pin
1818
Kurbelwangecrank web

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102020105153 A1 [0002]DE 102020105153 A1 [0002]

Claims (4)

Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor mindestens einen Kolben (1) aufweist, der in einer Zylinderlaufbahn (5) eine oszillierende Bewegung ausführt und mit einem Pleuel (2) verbunden ist und eine Kraft aufgrund eines Verbrennungsprozesses des Verbrennungsmotors auf eine rotierende Kurbelwelle überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kurbelwelle ein Pleuellager (4) vorhanden ist, welches derart ausgestaltet ist, das in einem Bereich eines oberen Totpunktes des Kolbens (1) ein seitlich stehender Hubzapfen (17) erreicht wird.Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine, the internal combustion engine having at least one piston (1) which executes an oscillating movement in a cylinder barrel (5) and is connected to a connecting rod (2) and applies a force due to a combustion process of the internal combustion engine to a rotating crankshaft, characterized in that in the area of the crankshaft there is a connecting rod bearing (4) which is designed in such a way that a lateral crank pin (17) is reached in an area of a top dead center of the piston (1). Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Pleuellager (4) im Bereich der Kurbelwelle ein Exzenterlaufring (6) angeordnet ist, an dem nicht mittig ein Zahnrad (8) angeordnet, welches weiterhin mit einem Kurbelwellenbolzen in Kontakt steht, wobei über eine Verzahnung (10) am Pleuel (2) und einem Zahnrad (9) der Exzenterlaufring (6) bei Bewegung des Kolbens (1) so eingestellt ist, dass die Krafteinleitung an der Kurbelwelle seitlich versetz erfolgt.Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine claim 1 , characterized in that in a connecting rod bearing (4) in the area of the crankshaft, an eccentric race (6) is arranged, on which a gear (8) is not arranged centrally, which is also in contact with a crankshaft bolt, with a toothing (10) on the connecting rod (2) and a gear wheel (9), the eccentric bearing ring (6) is adjusted when the piston (1) moves so that the force is applied to the crankshaft with a lateral offset. Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Pleuellager (4) im Bereich der Kurbelwelle ein Exzenterlaufring (6) angeordnet ist, an dem außermittig eine Umlenkrolle (14) befestigt ist, wobei ein erster Hebel (11) zum einen einen Befestigungspunkt (13.1) am Pleuel (2) und zum anderen einen Befestigungspunkt (13.2) am Exzenterlaufring (6) aufweist und ein zweiter Hebel (12) wiederum über einen weiteren Befestigungspunkt (13.2) mit dem Exzenterlaufring (6) verbunden ist und über einen dritten Befestigungspunkt (13.3) mit der Umlenkrolle(14).Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine claim 1 , characterized in that an eccentric race (6) is arranged in a connecting rod bearing (4) in the area of the crankshaft, on which a deflection roller (14) is attached eccentrically, a first lever (11) on the one hand having an attachment point (13.1) on the connecting rod (2) and on the other hand has a fastening point (13.2) on the eccentric race (6) and a second lever (12) is in turn connected to the eccentric race (6) via a further fastening point (13.2) and to the pulley (14). Vorrichtung zur Wirkungsgradverbesserung an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor als 2-Takt-Motor oder als 4-Takt-Motor aufgebaut ist.Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine is designed as a 2-stroke engine or as a 4-stroke engine.
DE202022001648.4U 2022-07-23 2022-07-23 Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine Active DE202022001648U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202022001648.4U DE202022001648U1 (en) 2022-07-23 2022-07-23 Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202022001648.4U DE202022001648U1 (en) 2022-07-23 2022-07-23 Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202022001648U1 true DE202022001648U1 (en) 2022-08-25

Family

ID=83282847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202022001648.4U Active DE202022001648U1 (en) 2022-07-23 2022-07-23 Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202022001648U1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105153A1 (en) 2020-02-27 2020-04-30 FEV Group GmbH Connecting rod of an internal combustion engine for changing a compression ratio

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105153A1 (en) 2020-02-27 2020-04-30 FEV Group GmbH Connecting rod of an internal combustion engine for changing a compression ratio

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60303834T2 (en) Internal combustion engine with variable piston stroke
DE3030615C2 (en) Internal combustion engine
DE3245246A1 (en) CAM-ACTUATED PISTON MACHINE
DE102013224270B3 (en) Device for changing the compression ratio of a cylinder unit of a reciprocating internal combustion engine
DE60314796T2 (en) Internal combustion engine with variable compression ratio
DE10151517A1 (en) Variable length piston and connecting rod assembly
DE102014220177A1 (en) Device for changing compression ratios
DE69213219T4 (en) MULTI-CYLINDRICAL TWO-STOCK COMBUSTION ENGINE
DE2203847B2 (en) Pistons for an internal combustion engine or a compressor
DE2042632A1 (en) Piston engine
DE102015110663A1 (en) internal combustion engine
DE2746203A1 (en) Opposing paired cylinders of iC engine - are connected by common piston rod, with independent connecting rods providing swivel connection to crankshaft
DE202022001648U1 (en) Device for improving the efficiency of a crankshaft of an internal combustion engine
DE102014220937B4 (en) Drive device for driving a high-pressure fuel pump and high-pressure fuel pump
DE4013754A1 (en) Reciprocating engine for IC engine or compressor - has two crankshafts and two connecting rods per cylinder
DE102015210597A1 (en) Reciprocating engine and motor vehicle
DE69725131T2 (en) KURBELWELLE STORAGE
DE69302283T2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10330757A1 (en) Eccentric drive for volumetric pumps or motors
DE102008047719B4 (en) Crank drive for four-cylinder internal combustion engines
DE69210716T2 (en) Diesel four-stroke engine
DE20214880U1 (en) Piston-driven machine has crankshaft axis parallel to and separate from piston rise and fall plane
DE102016117251B4 (en) Motorcycle with compact reciprocating internal combustion engine
DE102010063191A1 (en) Internal combustion engine i.e. single-cylinder four-stroke internal combustion engine, for driving motorcycle, has radially running channel directed in position of crankshaft, where axially running channel of engine is part of channels
DE4000798A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification