DE19533696A1

DE19533696A1 - Piston=type IC engine

Info

Publication number: DE19533696A1
Application number: DE1995133696
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Caspari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-13

Abstract

The IC engine is made so that when the crankshaft (13) turns clockwise, the connecting point of the turning lever (7) lies on the left side of the central longitudinal axis (x) of the cylinder (2). With the piston at TDC, i.e. at the highest position of the gudgeon pin (12), the central point of the common joint (8) connecting the conrod halves (5, 6) with the lever are also on the left side of the central longitudinal axis of the cylinder. When the crankshaft turns anti-clockwise, these points are to the right of the central longitudinal axis of the cylinder.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubkolben- Brennkraftmaschine, bestehend aus mindestens einem Zylinder mit mindestens einem in diesem axial bewegbarem Kolben, welcher über ein Pleuel mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Kurbelwelle gelenkig verbunden ist, und dieses Pleuel von einem am Kolbenbolzen angelenkten ersten Pleuelteil einerseits und einem weiteren, an einem Hubzapfen der Kurbelwelle angelenkten zweiten Pleuelteil andererseits gebildet wird, und die beiden Pleuelteile wiederum unter sich und über einen Schwenkhebel an einem Fixpunkt oder einem drehbaren Exzenter am Gehäuse der Brennkraftmaschinen angelenkt sind, und die gelenkige Verbindung der beiden Pleuelteile und des einen Endes des Schwenkhebels in einem gemeinsamen Gelenk vorgenommen ist, und bei welcher Brennkraftmaschine alle gelenkigen Verbindungen von Kolbenbolzen, gemeinsamen Gelenk, Fixpunkt oder einem drehbaren Exzenter und Hubzapfen achsparallel zur Achse der Kurbelwelle angeordnet sind.The invention relates to a reciprocating Internal combustion engine consisting of at least one Cylinder with at least one axially in it movable piston, which is connected via a connecting rod with a a housing rotatably mounted crankshaft is connected, and this connecting rod by an am Piston pin articulated first connecting rod part on the one hand and another, on a crank pin of the crankshaft articulated second connecting rod part on the other hand is, and the two connecting rod parts in turn among themselves and via a swivel lever at a fixed point or a rotatable eccentric on the housing of the Internal combustion engines are articulated, and the articulated Connection of the two connecting rod parts and one end the pivot lever in a common joint is made, and with which internal combustion engine all articulated connections of piston pins, common joint, fixed point or a rotatable Eccentric and crank pin parallel to the axis of the Crankshaft are arranged.

Es ist seit vielen Jahren bekannt, Hubkolben- Brennkraftmaschinen für eine Reihe von Anwendungen einzusetzen und diese als Einzylinder- oder Mehrzylindermaschinen auszuführen. Dabei weisen diese Brennkraftmaschinen in der Regel einen Kolben pro Zylinder auf, der über ein Pleuel mit dem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle gelenkig verbunden ist und der im Zylinder, entlang der Längsmittelachse desselben, axial beweglich, angeordnet ist. Das Pleuel, das in den meisten Fällen geradlinig, d. h. starr, ausgeführt ist, überträgt die Kräfte des Kolbens aus der Verbrennung des Kraftstoffes auf die Kurbelwelle bzw. die Kräfte aus dem jeweiligen Ladungswechsel oder aus der Kolbenbeschleunigung und Kolbenverzögerung resultierenden Massenkräfte entsprechend der im Betrieb der Maschinen auftretenden Belastungen in den jeweiligen Arbeitstakten, auf diese Kurbelwelle.It has been known for many years Internal combustion engines for a number of applications use and this as a single cylinder or Execute multi-cylinder machines. These point Internal combustion engines usually have one piston per Cylinder on top of a connecting rod with the crank pin a crankshaft is articulated and in Cylinder, along its longitudinal central axis, axially movable, is arranged. The connecting rod, which in the most cases straightforward, d. H. rigid, executed, transfers the piston forces from combustion of the fuel on the crankshaft or the forces from the respective charge change or from the Piston acceleration and deceleration resulting mass forces corresponding to those in operation of the loads occurring in the machines respective work cycles, on this crankshaft.

Bei derartigen Brennkraftmaschinen befindet sich der Kolben nur für einen sehr kleinen Kurbelwinkelbereich in der Nähe des oberen Totpunktes (O.T.), so daß das Verbrennungsende erst weit nach dem O.T. mit einem schlechten Gütegrad -η_g- erfolgt, obwohl die Zündung und der Verbrennungsbeginn schon vor dem O.T. eingeleitet wurden. Dadurch entsteht ein zweiter Nachteil, daß bereits vor dem O.T. die Drucksteigerung aus der Verbrennung beginnt und große Radialkräfte entstehen, die die Reibung in den Lagern erhöhen und damit eine Verschlechterung des mechanischen Wirkungsgrades -η_m- bewirken.In internal combustion engines of this type, the piston is only in the vicinity of top dead center (TDC) for a very small crank angle range, so that the end of combustion takes place only after TDC with a poor quality grade -η _g - although the ignition and the start of combustion begin before the OT were initiated. This creates a second disadvantage that the pressure increase from the combustion begins before the TDC and large radial forces arise which increase the friction in the bearings and thus cause a deterioration in the mechanical efficiency -η _m -.

Im O.T. stehen diese Pleuel achsparallel zu den Zylindermittelachsen und damit senkrecht auf den Hubzapfen der Kurbelwellen, so daß die Drehkraft null (Tangentialkraft F_T=0) und die gesamte Pleuelstangenkraft (F_S) als Radialkraft (F_R) wirkt. Durch diese beiden Fakten, die senkend auf den Gütegrad und den mechanischen Wirkungsgrad wirken, wird der effektive Wirkungsgrad η_e reduziert.In the TDC, these connecting rods are axially parallel to the cylinder center axes and thus perpendicular to the crank pin of the crankshafts, so that the zero torque (tangential force F _T = 0) and the entire connecting rod force (F _S ) act as radial force (F _R ). These two facts, which lower the quality and mechanical efficiency, reduce the effective efficiency η _e .

Um einerseits den Verbrennungsablauf des Kraftstoffes bei einer weiteren Hubkolben-Brennkraftmaschine durch isochorere Wärmezufuhr zu verbessern und andererseits eine in tangentialer Richtung wirkende Drehkraft vor dem geometrischen, oberen Totpunkt auf die Kurbelwelle zu übertragen, ist ein den jeweiligen Kolben mit der Kurbelwelle verbindendes Pleuel in einem ersten und einem zweiten Pleuelteil unterteilt, und es sind diese Pleuelteile über ein gemeinsames Gelenk miteinander verbunden. Desweiteren sind diese Pleuelteile, um sie entsprechend den Hubbewegungen des Kolbens im Zylinder exakt führen zu können, mit ihrem gemeinsamen Gelenk an einem Schwenkhebel gelenkig angeschlossen, der seinerseits mit seinem anderen Ende, über ein weiteres Gelenk am Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angelenkt ist. Die Achsen aller Gelenke, d. h. des Kolbenbolzens, des gemeinsamen Gelenkes, des Gelenkes am Gehäuse und des Zapfens der Kurbelwelle, verlaufen zwar in verschiedenen Ebenen, gemessen an der Längsmittelachse des Zylinders, sie stehen jedoch parallel zur Längsachse der Kurbelwelle, zu der sich alle Gelenke, entsprechend deren Ausschlagen bewegen. Durch diese besondere Kinematik des Kurbeltriebes ist es möglich, den Kolben an dessen Endstellungen, d. h. dem oberen Totpunkt (O.T.) und dem unteren Totpunkt (U.T.) länger verweilen zu lassen, als dies bei einteiligen, starren Pleueln der Fall ist.On the one hand, the combustion process of the fuel in another reciprocating internal combustion engine to improve isochoric heat input and on the other hand a torque acting in the tangential direction the geometric top dead center on the crankshaft to be transferred is the respective piston with the Connecting rod connecting crankshaft in a first and divided a second connecting rod part, and these are Connecting rod parts with each other via a common joint connected. Furthermore, these connecting rod parts are around them according to the stroke movements of the piston in the cylinder to be able to lead exactly with their common joint an articulated lever, which in turn with its other end, over another Joint on the crankcase of the internal combustion engine is articulated. The axes of all joints, i. H. of Piston pin, the common joint, the joint on the housing and the journal of the crankshaft at different levels, measured by the Longitudinal central axis of the cylinder, but they are parallel to the longitudinal axis of the crankshaft to which move all joints according to their deflection. Due to this special kinematics of the crank mechanism it is possible to move the piston to its end positions, i.e. H. top dead center (O.T.) and bottom dead center (U.T.) linger longer than this one-piece, connecting rods is the case.

Das voranstehend beschriebene und in dieser Vorveröffentlichung dargestellte Gelenksystem kann so ausgelegt werden, daß längere Verweilzeiten der Kolben in O.T.-Nähe und weit längere Verweilzeiten in U.T.- Nähe gegenüber konventionellen Kurbeltrieben vorhanden sind. Die längeren Verweilzeiten der Kolben in O.T.- und U.T.-Nähe führen zu einer isochoreren Wärmezu- und Wärmeabfuhr und damit zu einem Motergiegewinn, der gleichbedeutend mit einer Erhöhung der indizierten Arbeit, bei gleicher Brennstoffwärmezufuhr ist. The above and in this Pre-published joint system can do so be designed that longer residence times of the piston near O.T. and much longer dwell times in U.T.- Closeness to conventional crank drives available are. The longer dwell times of the pistons in O.T. and U.T. proximity lead to an isochoric heat input and Heat dissipation and thus to a gain in engine power tantamount to an increase in the indicated Work with the same fuel heat supply.

Der U.T. ist bei konventionellen Kurbeltrieben unveränderbar mit 180/540° Kurbelwinkel festgeschrieben. Beim Dreihebelgelenkpleuel kann der U.T. je nach Wunsch und Erfordernissen stark variiert werden, z. B. von 160/520° bis 195/555° Kurbelwinkel. Damit ergeben sich völlig neue Möglichkeiten sowohl die Wandwärmeverluste bei Expansion und Verdichtung zu reduzieren als auch, durch früheres Öffnen des Auslaßventils, die Ladungswechselverluste zu verringern.The U.T. is with conventional crank drives unchangeable with 180/540 ° crank angle committed. With the three-lever connecting rod, the U.T. varies greatly depending on the wishes and requirements be, e.g. B. from 160/520 ° to 195/555 ° crank angle. This opens up completely new possibilities for both Wall heat loss during expansion and compression reduce as well, by opening the Exhaust valve, the gas exchange losses too to decrease.

Durch die entscheidend geringere Auslenkung des Pleuelteiles von der Zylinderachse, läßt sich die Normalkraft (Kolbenreibkraft) erheblich und bei max. Kolbenmomentangeschwindigkeit auf annähernd 0 senken. Durch die geringe Normalkraft wird die Verlustleistung abgebaut, der Ölverbrauch und damit auch die Partikelemission erheblich gesenkt. Auch die Anwendung neuer tribologisch günstiger Kolbenwerkstoffe bei gleichzeitiger Reduzierung der oszillierenden Massen wird durch die neue Triebwerkskonstellation ermöglicht.Due to the significantly smaller deflection of the Connecting rod part from the cylinder axis, the Normal force (piston friction force) considerably and at max. Reduce the piston torque speed to approximately 0. The power loss is due to the low normal force reduced, the oil consumption and thus the Particle emissions significantly reduced. The application too new tribologically favorable piston materials simultaneous reduction of the oscillating masses is made possible by the new engine configuration.

Bei Einsatz einer Exzenterwelle für die Lagerung des Schwenkhebels am Kurbelgehäuse bietet das System, dieses neuen dreiteiligen Pleuels, die Möglichkeit auf einfache Art und Weise das Kompressionsvolumen und damit das Verdichtungsverhältnis im Motorbetrieb zu ändern. Das bedeutet Verbesserung des Gütegrades und des mech. Wirkungsgrades.When using an eccentric shaft for the bearing of the The system offers swivel levers on the crankcase, of this new three-piece connecting rod, the possibility of simple way the compression volume and thus the compression ratio in engine operation to change. That means improving the grade and of the mech. Efficiency.

Die schnellere Verdichtung führt zu höheren Verdichtungsendtemperaturen, wodurch ein besseres natürliches Kaltstartverhalten erzielt wird. Das gilt auch für Alternativkraftstoffe, wie z. B. Pflanzenöle.The faster compression leads to higher ones Final compression temperatures, making a better one natural cold start behavior is achieved. That applies also for alternative fuels, such as B. vegetable oils.

Diese wesentlichen Faktoren des neuen Gelenksystems, d. h. des dreiteiligen Pleuels, führen dazu, daß schließlich die effektive Leistung gesteigert und/oder der effektive spezifische Kraftstoffverbrauch und/oder die verschiedenen Bestandteile der Schadstoffemission besonders der Partikelemission erheblich reduziert werden können. Dies gilt auch für Alternativkraftstoffe.These essential factors of the new joint system, d. H. of the three-part connecting rod lead to the fact that ultimately increased effective performance and / or the effective specific fuel consumption and / or the different components of pollutant emissions especially the particle emission significantly reduced can be. This also applies to Alternative fuels.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei Drehrichtung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn der Anlenkpunkt des Schwenkhebels auf der linken Seite der Längsmittelachse des Zylinders liegt, und daß der Mittelpunkt des gemeinsamen, die Pleuelteile mit dem Schwenkhebel verbindenden Gelenkes beim oberen, Totpunkt (OT) des Kolbens und damit bei der höchsten Position des Kolbenbolzens bzw. Kurbelwellenzapfens sich ebenfalls auf der linken Seite der Längsmittelachse des Zylinders befindet.According to the invention, this object is at a Internal combustion engine of the type mentioned solved that in the direction of rotation of the crankshaft Clockwise the pivot point of the swivel lever on the is on the left side of the longitudinal central axis of the cylinder, and that the center of the common, the Connecting rod parts with the joint connecting the swivel lever at the top dead center (TDC) of the piston and thus at the highest position of the piston pin or Crankshaft journal is also on the left the longitudinal central axis of the cylinder.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawings, an embodiment of the Invention shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen Längsmittelschnitt durch einen Zylinder mit dem Kurbeltrieb und dem Kolben im oberem Totpunkt (OT), wobei der den Kolben mit der Kurbelwelle verbindende Kurbeltrieb als dreiteiliges Pleuel ausgeführt ist; Fig. 1 is a longitudinal central section through a cylinder with the crank mechanism and the piston in the top dead center (TDC), the piston connecting with the crankshaft crank drive is designed as a three-piece connecting rod;

Fig. 2 einen Verlauf des Kolbenweges über einen Kurbelwinkel von 360°, wobei in diesem zum einen der Verlauf eines Kolbens mit herkömmlichem, geraden Pleuel und zum anderen der Verlauf des erfindungsgemäßen Pleuels dargestellt sind; Fig. 2 is a profile of the piston path over a crank angle of 360 °, whereby on the one hand the course of a piston with conventional, straight rod and on the other hand, the course of the connecting rod according to the invention are shown therein;

Fig. 3 ein Diagramm (T/S), bei dem die erreichbare Motergie innerhalb der sie begrenzenden Adiabaten und Isochoren dargestellt und der durch die Erfindung erreichbare Gewinn an dieser Energie schräg schraffiert, hervorgehoben ist. Fig. 3 is a diagram (T / S), in which the achievable motor energy within the adiabates and isochors delimiting it is shown and the gain in this energy achievable by the invention is hatched, highlighted.

Bei einer Brennkraftmaschine 1 der eingangs genannten Art, bestehend aus mindestens einem Zylinder 2 und mindestens einem, in diesem axial bewegbaren Kolben 3 ist ein besonderer Kurbeltrieb 4 vorgesehen, der von einem in zwei Hälften 5, 6 geteilten Pleuel und einem, diese Hälften im Zylinder führenden Schwenkhebel 7 besteht.In an internal combustion engine 1 of the type mentioned, consisting of at least one cylinder 2 and at least one axially movable piston 3 , a special crank mechanism 4 is provided, which consists of a connecting rod divided into two halves 5 , 6 and one, these halves in the cylinder leading pivot lever 7 there .

Die beiden Hälften 5, 6 des Pleuels sind über ein Gelenk 8 miteinander verbunden, wobei an diesem, gemeinsamen Gelenk auch der Schwenkhebel 7 mit seinem einen Ende gelenkig angeschlossen ist. Das andere Ende des Schwenkhebels 7 ist am Gehäuse 9 der Brennkraftmaschine 1 abgestützt und auch dort in einem Gelenk 10 gelagert. Die beiden Hälften 5, 6 des Pleuels haben vorzugsweise unterschiedliche Längen und sind so bemessen, daß sie mit ihrem gemeinsamen Gelenk 8 einen Kreisbogen 11 beschreiben, und dabei die Längsmittelachse x des Zylinders 2 schneiden, tangieren oder diese nicht schneiden. Analog anderen, bekannten Pleueln ist auch das Pleuel gemäß dieser Ausführung mit seiner einen Hälfte 5 am Kolben und mit seiner anderen Hälfte 6 mit dem Hubzapfen 12 einer Kurbelwelle 13 gelenkig verbunden, wodurch der Weg des Kolbens 3 und damit dessen Energie aus der Verbrennung des Kraftstoffes auf die Kurbelwelle 13 übertragen wird. The two halves 5 , 6 of the connecting rod are connected to one another via a joint 8 , with the swivel lever 7 also being connected at one end to this joint joint. The other end of the pivot lever 7 is supported on the housing 9 of the internal combustion engine 1 and is also supported there in a joint 10 . The two halves 5 , 6 of the connecting rod preferably have different lengths and are dimensioned such that they describe a circular arc 11 with their common joint 8 , and thereby cut, touch or do not cut the longitudinal central axis x of the cylinder 2 . Analogous to other known connecting rods, the connecting rod according to this embodiment is also articulated with its one half 5 on the piston and with its other half 6 with the crank pin 12 of a crankshaft 13 , thereby moving the piston 3 and thus its energy from the combustion of the fuel is transmitted to the crankshaft 13 .

Damit diese Energie möglichst in hohem Maß auf die Kurbelwelle 13 übertragen wird, wurde herausgefunden, daß es günstig ist, das Gelenk 10 des Schwenkhebels 7 links der Längsmittelachse x des Zylinders 2 anzuordnen, wenn die Drehrichtung der Kurbelwelle 13 im Uhrzeigersinn verläuft. Der Tangentialkraftübertragungsgrad wird so während des gesamten Arbeitstakt, gegenüber dem konventionellen Pleuel, stark verbessert.So that this energy is transmitted to the crankshaft 13 as much as possible, it has been found that it is advantageous to arrange the joint 10 of the pivoting lever 7 to the left of the longitudinal central axis x of the cylinder 2 when the direction of rotation of the crankshaft 13 is clockwise. The degree of tangential force transmission is thus greatly improved over the entire working cycle compared to the conventional connecting rod.

Bei dieser Ausführung und Anlenkung der beiden Hälften 5, 6 des Pleuels einerseits und dessen Anlenkung durch den Schwenkhebel 7 am sogenannten Fixpunkt, d. h. am Gelenk 10 andererseits ergibt sich, daß bereits in der Totpunktstellung, d. h. im OT, des Kolbens 3 eine Kraft in Drehrichtung der Kurbelwelle 13 auf deren Hubzapfen 12 einwirkt, so daß die Energie des Kolbens unverzüglich als Drehmoment auf die Kurbelwelle wirkt.In this embodiment and articulation of the two halves 5 , 6 of the connecting rod on the one hand and its articulation by the pivot lever 7 at the so-called fixed point, ie on the joint 10 on the other hand, it results that already in the dead center position, ie in TDC, the piston 3 a force in the direction of rotation the crankshaft 13 acts on the crank pin 12 , so that the energy of the piston immediately acts as torque on the crankshaft.

In Fig. 1 sind die auf den Hubzapfen 12 wirkenden Kräfte als F_T (Tangentialkraft), F_S (Pleuelstangenkraft) und F_R (Radialkraft) dargestellt. In dem Diagramm gemäß Fig. 2 eines Arbeitszyklusses über einen Kurbelwinkelbereich von 360° wird deutlich, daß durch diese Kinematik des Kurbeltriebes 4, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Kurbeltrieb, vgl. ausgezogene Linie im Diagramm der Kolben 3 früher seinen oberen Totpunkt (OT) erreicht und auch dort länger verweilt, wodurch der Verbrennung, während der höchsten Kompression des Brennstoffes, mehr Zeit gelassen wird, um diese optimaler auszuführen. Diese Stellung des Kolbens 3 hat auch zur Folge, daß der Kraftstoff früher eingespritzt werden kann, was bei herkömmlichen Kurbeltrieben nicht erwünscht ist. In Fig. 1, the forces acting on the crank pin 12 are shown as F _T (tangential force), F _S (connecting rod force) and F _R (radial force). In the diagram according to FIG. 2 of a work cycle over a crank angle range of 360 °, it is clear that this kinematics of the crank mechanism 4 , in contrast to a conventional crank mechanism, cf. solid line in the diagram of the pistons 3 reaches its top dead center (TDC) earlier and also stays there longer, as a result of which the combustion, during the highest compression of the fuel, is left more time in order to carry it out more optimally. This position of the piston 3 also has the consequence that the fuel can be injected earlier, which is not desirable in conventional crank drives.

Die in diesem Diagramm eingezeichnete Variationsbreite 14 kann durch geometrische Veränderungen der Hälften 5, 6, d. h. Pleuelteile und/oder des Schwenkhebels 7 für verschiedene Auslegungen von Kurbeltrieben 4 von Vorteil sein, so daß sie hier, zur Erläuterung dieser Möglichkeiten, als Variationsbreite eingefügt ist.The variation width 14 shown in this diagram can be advantageous due to geometrical changes in the halves 5 , 6 , ie connecting rod parts and / or the pivot lever 7 for different designs of crank drives 4 , so that it is inserted here as a variation range to explain these possibilities.

Auf Grund dieser Modifikation des Kurbeltriebes 4 wird erkennbar, daß auch ein bedeutender Gewinn an Motergie, Felder 15, 16 und somit an motorischer Leistung erreicht werden kann. Dieser Motergiegewinn ist im T/s Diagramm gemäß Fig. 3, bei dem die Verbrennungstemperatur in Grad Kelvin (T/°K) und die Entropie in Kj/kg · °K aufgetragen sind, erkennbar. Die Motergie (W_A mot), die als eine Fläche 17, begrenzt von zwei senkrecht auf der Achse (S) eingezeichneten Adiabaten 18, 19 und zwei als Bogenlinien 20, 21 eingetragenen Isochoren (V₁ und V₂) liegt, dargestellt ist, läßt am schräg schraffierten Anteil, d. h. den Feldern 15, 16 den Zuwachs an Motergie erkennen, der sich durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Kurbeltriebes 4 gegenüber der sonst üblichen, waagerecht schraffierten Motergie 17 bei einem starren Pleuel, ergibt.Due to this modification of the crank mechanism 4 it can be seen that a significant gain in engine power, fields 15 , 16 and thus in engine power can also be achieved. This motor energy gain can be seen in the T / s diagram according to FIG. 3, in which the combustion temperature is plotted in degrees Kelvin (T / ° K) and the entropy in Kj / kg · ° K. The Motergie (W _A mot), which is shown as a surface 17 , limited by two perpendicular to the axis (S) Adiabaten 18 , 19 and two as arc lines 20 , 21 registered isochors (V₁ and V₂), is shown on cross-hatched portion, ie, 16 detect the increase in Motergie, the case of a rigid connecting rod, obtained by the application of the crank mechanism 4 according to the invention compared to the otherwise conventional, horizontally hatched Motergie 17 boxes 15.

Im übrigen wird zur Erläuterung dieser Fig. 3 die nachfolgende Zeichenerklärung gegeben, ohne daß diese zusätzlich konkretisiert wird. Otherwise, the following explanation of symbols is given for the explanation of FIG. 3, without this being additionally specified.

Explanation of symbols / notes

Alle mit "′"versehenen Zeichen gelten für den neuen Kurbeltrieb, d. h. das Gelenkpleuel gemäß der Erfindung.
T = Gastemperatur in °K
T_max = maximale Gastemperatur in °K
Asp = Arbeitsspiel
ηx = Momentanwirkungsgrad
o.T. = oberer Totpunkt
V_C = Kompressionsvolumen
W_i = innere (indizierte) Arbeit
Z = Zündung
B = Verbrennungsbeginn
E = Verbrennungsende
b = Fläche 0, 1, 5, 6, 0 Anergie (nicht nutzbar)
e = Fläche 1, 2, 3, 4, 5, 1 maximale Motergie (ohne Wärme- und ohne Reibungsverluste bei isochorer Wärmezufuhr), Exergie
I = Fläche 1, 4, 5, 1 Motergieverlust durch abgeschnittene Expansion
II = Fläche (wie dargestellt) Motergieverlust d. Wärmeübergang Expansion
III = Fläche (wie dargestellt) Motergieverlust d. Wärmeübergang Verdichtung
T_U = Umgebungstemperatur in °K
s = Entropie in kJ (Asp.T)
ε = Verdichtungsverhältnis
Q = zugeführte Wärmemenge
u.T. = unterer Totpunkt
V_h = Zylinderhubvolumen
W_L = LadungswechselarbeitAll characters provided with "′" apply to the new crank mechanism, ie the connecting rod according to the invention.
T = gas temperature in ° K
T _max = maximum gas temperature in ° K
Asp = work cycle
ηx = instantaneous efficiency
oT = top dead center
V _C = compression volume
W _i = inner (indexed) work
Z = ignition
B = start of combustion
E = end of combustion
b = area 0 , 1 , 5 , 6 , 0 anergy (not usable)
e = area 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 1 maximum motor energy (without heat and without friction losses with isochoric heat supply), exergy
I = area 1 , 4 , 5 , 1 loss of motor energy due to cut-off expansion
II = area (as shown) loss of motor energy d. Heat transfer expansion
III = area (as shown) loss of motor energy d. Heat transfer compression
T _U = ambient temperature in ° K
s = entropy in kJ (Asp.T)
ε = compression ratio
Q = amount of heat supplied
uT = bottom dead center
V _h = cylinder stroke volume
W _L = charge exchange work

Q_zu = e + b
W_i = W_Amot - W_L
dQ = d_s T_x Q _to = e + b
W _i = W _Amot - W _L
dQ = d _s T _x

Claims

1. reciprocating piston internal combustion engine, consisting of at least one cylinder with at least one piston axially movable therein, which is articulated via a connecting rod to a crankshaft rotatably mounted in a housing, and this connecting rod from a first connecting rod part articulated on the piston pin on the one hand and one further, on a crank pin of the crankshaft, the second connecting rod part is formed on the other hand, the two connecting rod parts are in turn articulated among themselves and on the other hand via a pivot lever at a fixed point or a rotatable eccentric on the housing of the internal combustion engine, and the articulated connection of the two connecting rod parts and the one end of the pivot lever is made in a common joint, and in which internal combustion engine all the articulated connections of piston pin, common joint, fixed point or a rotatable eccentric and crank pin are arranged axially parallel to the axis of the crankshaft ,
that when the crankshaft ( 13 ) rotates clockwise, the articulation point of the swivel lever ( 7 ) lies on the left side of the longitudinal central axis (x) of the cylinder ( 2 ),
that the center of the common joint ( 8 ) connecting the connecting rod parts (halves 5, 6 ) with the swivel lever ( 7 ) at the top dead center (TDC) of the piston ( 3 ) and thus at the highest position of the piston pin or crank pin ( 12 ) is also on the left side of the longitudinal central axis (x) of the cylinder ( 2 ).

2. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1, characterized in that upon rotation of the crankshaft ( 4 ) counterclockwise the center of the common, the halves ( 5 , 6 ) of the connecting rod with the pivot lever ( 7 ) connecting joint ( 8 ) in the upper Dead center (TDC) of the piston ( 3 ) and thus at the highest position of the piston pin ( 22 ) and the crank pin ( 12 ) is on the right side of the longitudinal central axis (x) of the cylinder ( 2 ).