DE10209041A1

DE10209041A1 - Reciprocating piston machine used as an internal combustion engine comprises a cylinder containing a piston, and a connecting rod having a section guided by an active surface of the piston facing away from the combustion chamber

Info

Publication number: DE10209041A1
Application number: DE2002109041
Authority: DE
Inventors: Helmut Obieglo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-02
Filing date: 2002-03-02
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Reciprocating piston machine, especially an internal combustion engine, comprises at least one cylinder (12) containing a piston (5) for compressing gaseous media, and a drive /driven shaft. One section (4) of a connecting rod (2) is guided by a specially shaped active surface of the piston facing away from the combustion chamber. An Independent claim is also included for a process for operating an internal combustion engine by combusting the fuel/fuel mixture at constant pressure or constant volume in the cylinder. Preferred Features: The main piston is movably attached to a secondary piston (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb, insbesondere als Dieselmotor mit wenigstens einer Brennkammer und einem Abtrieb, welcher durch die zugeführte Energiemenge Nutzarbeit verrichten kann. The invention relates to a reciprocating piston machine, in particular a Internal combustion engine and a method for its operation, in particular as Diesel engine with at least one combustion chamber and an output, which by the amount of energy supplied can do useful work.

Verbrennungskraftmaschinen sind seit Jahrzehnten bekannt. Internal combustion engines have been known for decades.

Ziel der Erfindung ist es, eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Verbrennungskraftmaschine mit einfachen Mitteln zu gestalten, welche Kompakt und dennoch effektiv arbeitet und über besondere Eigenschaften verfügt, derart, dass ein wirkungsvoller Kreisprozess zustande kommt, so dass effektive Nutzarbeit zur Verfügung gestellt werden kann. The aim of the invention is to provide a reciprocating machine, in particular Internal combustion engine with simple means, which compact and nevertheless works effectively and has special properties such that a effective cycle comes about, so that effective useful work for Can be made available.

Die erfindungsgemässe Maschine kann im Dieselverfahren und insbesondere mit Benzin als High-Compression-Self-Ignition-Engine betrieben werden; also ein Dieselmotor, der mit Benzindirekteinspritzung und Selbstzündung arbeiten kann. Außerdem soll der effektive Wirkungsgrad erheblich gesteigert, das Drehmomentenverhalten optimiert und das Abgasverhalten deutlich verbessert werden. The machine according to the invention can in the diesel process and in particular with Gasoline can be operated as a high-compression self-ignition engine; So a Diesel engine that can work with gasoline direct injection and compression ignition. In addition, the effective efficiency is said to increase significantly Torque behavior optimized and the exhaust gas behavior significantly improved become.

Ein prinzipielles Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt:
Um den Drehpunkt D dreht sich ein Kurbelzapfen 1 in bekannter Art und Weise. Letzterer trägt ein erfindungsgemäss geformtes Pleuel 2 dessen zweiter Drehpunkt mit dem Kolbenbolzen 3 in Verbindung steht und dessen stielförmige Erweiterung 4 in Führungskontakt mit dem erfindungsgemäss gestalteten Bodenbereich des Hauptkolbens 5 ist. Letzterer ist verschieblich in dem Nebenkolben 6 gelagert und weist mindestens einen fest integrierten Zuganker 7 auf. Ein elastisches Element 8, insbesondere Feder, dient zum spielfreien Betrieb dieser Anordnung und ist durch eine Scheibe 9 und einen Stift 10 gegen Loslösen gesichert. Erfindungsgemässe Anordnung ist beweglich in dem Zylinder 12 geführt. Mit 11 ist eine bevorzugte Brennraummulde gekennzeichnet. In diese kann vorteilhaft unmittelbar nach einem Verdichtungstakt über nicht gezeigte konventionelle Mittel, z. B. Einspritzdüse, Betriebsmittel zugeführt werden. A basic embodiment of the invention is shown in FIG. 1:
A crank pin 1 rotates around the pivot point D in a known manner. The latter carries a connecting rod 2 shaped according to the invention, the second pivot point of which is connected to the piston pin 3 and the stem-shaped extension 4 of which is in guide contact with the bottom area of the main piston 5 designed according to the invention. The latter is slidably mounted in the secondary piston 6 and has at least one firmly integrated tie rod 7 . An elastic element 8 , in particular spring, is used for the play-free operation of this arrangement and is secured against loosening by a disk 9 and a pin 10 . The arrangement according to the invention is movably guided in the cylinder 12 . A preferred combustion chamber trough is identified by 11 . In this can advantageously immediately after a compression stroke via conventional means, not shown, for. B. injector, operating supplies are supplied.

In Fig. 1 kennzeichnet φ den Winkel, in der der Hauptkolben 5 im oberen Totpunkt OT verweilt während sich der Nebenkolben 6 durch die Rotation um die Strecke H verschoben hat. In Fig. 1 indicates the angle φ, in which the main piston 5 remains in the top dead center TDC during the slave piston has shifted 6 by the rotation by the distance H.

Durch diesen überaus positiven Effekt hat das Betriebsmittel zusätzliche Zeit gewonnen, um zu entflammen und sogar vollständig in OT zu verbrennen (hier: Gleichraumverbrennung). Hierdurch wird die Russbildung nahezu vollkommen verhindert. Die Abgasqualität verbessert sich drastisch positiv. This extremely positive effect means that the equipment has additional time won to ignite and even burn completely in OT (here: Constant volume combustion). As a result, soot formation is almost complete prevented. The exhaust gas quality improves drastically positively.

In vorteilhafter Weise steht erfindungsgemäss nunmehr (gestrichelt gezeichnete Position) bereits sehr frühzeitig ein besonders grosser wirksamer Hebel um den Drehpunkt D zur Verfügung, woraus sich bereits jetzt ein enormes Drehmoment entwickeln lässt. According to the invention, it is now advantageous (dashed lines Position) a very large effective lever around the Pivot point D is available, which already results in enormous torque lets develop.

Es zeigt sich, dass die insgesamt grossen Hebelarme während des Arbeitstaktes maximale Drehmomente ermöglichen, welche mit konventioneller Technik nicht zu erreichen sind. Kühl- und Schmiersysteme arbeiten nach konventionellen Methoden. U. U. zweckmässige Hilfsmittel für den Gaswechsel (z. B. Flatterventil, Drehschieber, Pilzventile, Roots-Gebläse oder ggf. Zündkerze) sind der besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet; sie gehören ja auch zum Stand der Technik. It turns out that the overall large lever arms during the work cycle allow maximum torques that are not possible with conventional technology are reached. Cooling and lubrication systems work according to conventional methods. Under certain circumstances, useful aids for gas exchange (e.g. flap valve, rotary valve, Mushroom valves, roots blowers or spark plugs if necessary) are for better clarity not shown; they also belong to the state of the art.

Es sind übliche Verfahren nach dem 2-Takt-Betrieb oder 4-Takt-Betrieb möglich. Usual methods after the 2-stroke operation or 4-stroke operation are possible.

Erfindungsgemäss lassen sich alle möglichen Treibstoffe bis hinunter zu sehr schwer entflammbaren Stoffen wie Schwerölen oder Rohölen verbrennen. According to the invention, all possible fuels are very difficult down to burn flammable substances such as heavy oils or crude oils.

Durch diese funktionale Ausführung gelingt erfindungsgemäß eine Realisierung eines fortschrittlichen und effektiven Verbrennungsmotors. This functional design enables implementation according to the invention of an advanced and effective internal combustion engine.

Claims

1. Reciprocating piston unit, in particular internal combustion engine, with at least one cylinder and piston moving therein, which primarily compresses gaseous media, and consists of a drive or output shaft, characterized in that a section 4 on the connecting rod 2 , which is in guide contact with According to the invention, that is to say specially shaped and facing away from the combustion chamber, there are active surfaces of the piston 5 and exist next to the two conventional bearing points of the connecting rod 2 .

2. Reciprocating unit according to one of the claims, characterized in that the (main) piston 5 is slidably attached to a (secondary) piston 6 .

3. reciprocating piston assembly according to claim 1, characterized in that the contour design of the section 4 , the (main) piston 5 and the (secondary) piston 6 corresponds essentially to that shown in Fig. 1.

4. Reciprocating unit according to one of the claims, characterized in that the piston 6 is in drive connection with the connecting rod 2 .

5. Reciprocating unit according to one of the claims, characterized in that at least one tie rod 7 is firmly integrated in the piston 5 and there are elements on the latter for play-free and secure operation of the unit, which in particular consist of spring 8 , washer 9 and pin 10 .

6. Method for operating an internal combustion engine, in particular according to one of the previous claims, characterized in that the combustion of the Fuel or fuel mixture at constant pressure or constant Volume takes place in the cylinder.