Kerimäkeläinen Oy Waulis Motors Ltd
on kehittänyt menetelmän, jolla polttomoottorin puristussuhdetta
voidaan muuttaa, niin että polttoaineen kulutus ja
CO2-päästöt vähenevät 30–40 prosenttia ilman, että moottorin
suorituskyky pienenee. Menetelmän avulla moottorin hyötysuhde samalla
paranee. Tästä on tosin se huono seuraus Suomen kylmässä
ilmastossa, että koska suurempi osa polttoaineen energiasisällöstä
muuttuu (hyödylliseksi) liike-energiaksi, moottorin tuottama
hukkalämmön määrä vähenee vastaavasti, jolloin lämpöä ei
ehkä riitäkään enää tarpeeksi auton sisätilan lämmittämiseen.
Nelosen Leijonan luola -ohjelmassa
teollisuusneuvos Jorma Terentjeff uskoi keksintöön niin paljon,
että sijoitti yhtiöön 130.000 euroa viiden prosentin
omistusoikeutta vastaan. Koska kyseessä on kuitenkin vain
viihdeohjelma, varsinainen sopimus tehdään myöhemmin – tai
jätetään sitten tekemättä.
Keksijä Aulis Pohjalainen on jättänyt
keksinnöstä patenttihakemuksen Yhdysvaltojen patenttivirastoon.
Hakemus on vastaanotettu 23.6.2010, ja se on saavuttanut A1-vaiheen
14.6.2012. Kyseessä on siis vasta hakemusvaihe, josta on vielä
pitkä aika varsinaiseen myönnettyyn patenttiin.
Patentteihin liittyviä asioita on käsitelty aikaisemmin Valkee Oy:n
kirjoitusten yhteydessä.
Koska polttomoottori on yli sata vuotta
vanha keksintö, tuntuu hieman kummalliselta, että tällainen
mullistava keksintö olisi tehty juuri Suomessa ja vieläpä
Savonmaassa. Voiko se olla mahdollista? Miten mikään suuri
autotehdas, jolla on varaa ja resursseja tehdä tutkimus- ja
tuotekehitystyötä, ei ole tehnyt vastaavaa innovaatiota
aikaisemmin?
Puristussuhteen muuttaminen ei ole ideana uusi, mutta sen käytännön toteutuksessa on ollut sen verran paljon haasteita, että yksinkertaista toimivaa versiota ei ole vielä saatu toteutettua.
Puristussuhteen muuttaminen ei ole ideana uusi, mutta sen käytännön toteutuksessa on ollut sen verran paljon haasteita, että yksinkertaista toimivaa versiota ei ole vielä saatu toteutettua.
Jos innovaatio voidaan todellakin
toteuttaa helposti sarjatuotannossa ja se toimii luvatulla tavalla ja
luotettavasti, kyseessä on varmastikin mullistava ja uraauurtava
keksintö autotekniikassa. Auton moottorin mekaaninen rakenne ei
ole juurikaan muuttunut sitten sen keksimisen. Merkittävimpiä
muutoksia ovat moniventtiilitekniikka, yläpuolinen nokka-akseli,
jakopään hammashihna, turboahdin, tasapainoitusakselit, elektroninen
moottorinohjaus ja polttoaineen suihkutus. Näillä on saavutettu mm.
parempi hyötysuhde ja tasaisempi käynti.
Merkittävien muutosten tekeminen
moottoriin tarkoittaa tietoisen riskin ottamista. Minkä tahansa
koneen tai laitteen kohdalla lisääntyvien osien määrä lisää
vikaantumistodennäköisyyttä. Aulis Pohjalaisen innovaatiossa
moottoriin lisätään kolme osaa, joiden avulla moottorin
puristussuhdetta voidaan muuttaa halutulla tavalla. Oletettavasti
puristussuhde muuttuu moottorin kuormituksen ja kierrosnopeuden
muuttuessa. Tähän varmastikin tarvitaan jokin säätölaite, joka
seuraa moottorin kuormitusta ja mitatun tiedon perusteella muuttaa
puristussuhdetta eli periaatteessa kiertokangen näennäistä
pituutta tai männän laen etäisyyttä kampiakselin keskikohdasta.
Jos innovaatio osoittautuu toteuttamiskelpoiseksi, vaaditaan pitkiä käytännön testejä, jotta voidaan todeta tekniikan luotettavuus ja kestävyys. Nykyajan moottorit kestävät parhaimmillaan jopa usean sadantuhannen kilometrin ajomäärän, ennen kuin moottoria tarvitsee korjata. Pohjalaisen innovaation täytyy kestää vähintäänkin sama ajomäärä, koska eihän sen käytössä olisi muuten mitään järkeä.
Jos innovaatio osoittautuu toteuttamiskelpoiseksi, vaaditaan pitkiä käytännön testejä, jotta voidaan todeta tekniikan luotettavuus ja kestävyys. Nykyajan moottorit kestävät parhaimmillaan jopa usean sadantuhannen kilometrin ajomäärän, ennen kuin moottoria tarvitsee korjata. Pohjalaisen innovaation täytyy kestää vähintäänkin sama ajomäärä, koska eihän sen käytössä olisi muuten mitään järkeä.
Kuvassa keksijä moottoreineen.
Yritys ei ainakaan pröystäile
työtiloillaan.
Kommentteihin oli jätetty kaksi
linkkiä videoihin, jotka kuvaavat puristussuhteen muuttamisen
periaatetta. Videot on upotettu Pohjalaisen patentin tekstin jälkeen.
Alla on patenttihakemuksen tekstiosa kuvineen.
Patenttihakemuksen kuva on niin
epämääräinen (ja huonosti piirretty – niin kuin ne yleensä
ovatkin patenteissa), että tapaa, jolla säätö tehdään, on
mahdoton päätellä. Kuvassa kiertokanki näyttää ikään kuin
”roikkuvan” ilmassa. Joka tapauksessa säätö täytyy tehdä
mekaanisesti moottorin ulkopuolelta, mikä voi olla haastava tehtävä.
United States Patent Application
20120144997
Kind Code A1
Pohjalainen; Aulis June 14, 2012
CYLINDER PRESSURE ADJUSTER OF A MOTOR
Abstract
A crank device and an adjusting device of a combustion engine. The
system adjusts the cylinder pressure of the motor in accordance with
the required power. Adjustment of the cylinder pressure takes place
by changing the compression ration by means of the adjusting device
(19). The adjusting device (19) changes an eccentric wheel (3)
through an adjusting wheel (4) to a such position that a connecting
rod (2) lifts a piston (1) to a desired distance from the combustion
chamber head. The adjusting device measures the volume of the air
entering the cylinder and adjust the compression ratio to be
appropriate. The adjusting device also takes into account the speed
of rotation so that the compression pressure increases or decreases
to be appropriate.
Inventors: Pohjalainen; Aulis;
(Kerimaki, FI)
Serial No.: 391182
Series Code: 13
Filed: June 23, 2010
PCT Filed: June 23, 2010
PCT NO: PCT/FI2010/000043
371 Date: February 17, 2012
Claims
1. A motor comprising: a motor
compression pressure adjuster and wherein a connecting rod is
provided from a piston of the motor to the direction of a crank arm,
the connecting rod being mounted by bearings to an eccentric wheel,
wherein the eccentric wheel is provided with a gear ring that is
centred on the crank arm and the eccentric wheel is driven by an
adjusting wheel, characterized in that the eccentric wheel and
adjusting wheel are dimensioned so that the radius of the crank
arm+the rolling radius of the gear ring of the eccentric
wheel=rolling radius of the adjusting wheel.
2. A motor in accordance with claim 1,
wherein the rolling radius of the adjusting wheel is in the order of
2.5 times the rolling radius of the gear ring of the eccentric wheel.
3. A motor in accordance with claim 1,
wherein an adjusting device adjusts by means of a shifting arm and a
turning arm the adjusting wheel into a desired position.
4. A motor in accordance with claim 1,
comprising a turning arm for adjusting the position of the eccentric
wheel, the turning arm being attached to an adjustment shaft.
5. A motor in accordance with claim 4,
wherein the adjustment shaft is adapted to turn an adjusting wheel of
each cylinder.
6. A motor in accordance with claim 1,
wherein an adjusting wheel of each cylinder is provided with a
turning shoulder and a shock absorber for absorbing shocks.
7. A motor in accordance with claim 1,
comprising an adjusting device adapted to measure the filling ratio
of the cylinder, speed of rotation and required power.
8. A motor in accordance with claim 7,
wherein the adjusting device is adapted to change the compression
ratio to provide an optimal compression pressure in the cylinder.
9. A method for adjusting compression
pressure in a cylinder of a motor where a connecting rod is mounted
by bearings to an eccentric wheel on a crank arm and the eccentric
wheel is provided with gear ring centred on the crank arm and
engaging with teething of an adjusting wheel, the method comprising
adjusting the position of the eccentric wheel relative to the crank
arm by turning the adjusting wheel by means of a turning arm
pivotally attached to the adjusting wheel, wherein the adjusting
wheel is dimensioned so that the sum of the radius of the crank arm
and the rolling radius of the gear ring of the eccentric wheel equals
the rolling radius of the teething of the adjusting wheel.
10. A method as claimed in claim 9,
wherein the rolling radius of the teething of the adjusting wheel is
about 2.5 times the rolling radius of the gear ring of the eccentric
wheel.
11. A method as claimed in claim 9,
further comprising adjusting the position of the eccentric wheel by
pivoting the turning arm about an adjustment shaft.
12. A method in accordance with claim
11, comprising adjusting the position of a plurality of eccentric
wheels by the turning the adjustment shaft about the adjustment
shaft.
Description
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001] 1. Technical Field
[0002] The present invention relates to
a motor which comprises a motor compression pressure adjuster and
wherein a connecting rod is provided from a piston of the motor to
the directions of a crank arm, the connecting rob being mounted by
bearings to an eccentric wheel, wherein the eccentric wheel is
provided with a gear ring that is centered on the crank arm and the
eccentric wheel is driven by an adjusting wheel.
[0003] 2. Background of the Invention
[0004] In the known motors a connecting
rod is mounted on bearings on a crank arm shaft. When a piston is in
the top position the combustion chamber is the same in the entire
rotation speed range. With short filling the compression pressure
remains low resulting in substantially poor performance.
[0005] When the speed of rotation
increases the combustion chamber increases relatively quicker than on
low speeds. Because of this the pressure in the cylinder does not
increase on a sufficiently high level and this decreases the power of
the motor.
[0006] In conventional motors when the
piston is in the upper dead centre the crank arm and the connecting
rod are on the same line and the length of the lever is zero.
Therefore the torque is also temporarily zero.
SUMMARY OF THE INVENTION
[0007] The invention aims to remove the
above mentioned disadvantages and provide a motor which has
substantially lower loss of thermal energy, increased output per
litre and which decreases CO2 emissions about 38% compared to
conventional motors.
[0008] This aim can be achieved in
accordance with the invention by using a compression pressure
adjuster and by it use an adjusting wheel 4 to adjust the position of
an eccentric wheel on the crank arm shaft.
[0009] Gearwheels shall be dimensioned
by means of the equation on page 2. An eccentric wheel is mounted on
bearings at the lower end of the connecting rod and in the crank arm.
The eccentric wheel has a fixed gear ring 3 positioned centrally on
the crank arm shaft. The gear ring 3 is driven by the adjusting wheel
4. A computer and an adjusting device 19 move the adjusting wheel 4
to a position required by a sufficient cylinder pressure.
[0010] When the adjusting device 19
moves the adjusting wheel 4 counter clockwise the combustion chamber
decreases and the pressure increases. Correspondingly, the pressure
remains lower when the adjusting wheel is turned clockwise.
[0011] More particularly, the motor in
accordance with the invention comprises a motor compression pressure
adjuster and wherein a connecting rod is provided from a piston of
the motor to the direction of a crank arm, the connecting rod being
mounted by bearings to an eccentric wheel, wherein the eccentric
wheel is provided with a gear ring that is centred on the crank arm
and the eccentric wheel is driven by an adjusting wheel, and the
eccentric wheel and adjusting wheel are dimensioned so that the
radius of the crank arm+the rolling radius of the gear ring of the
eccentric wheel=rolling radius of the adjusting wheel.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0012] In the following, the invention
is described in more detail with reference to the annexed drawings,
which show in sectioned drawings a motor construction in accordance
with the invention.
[0013] FIG. 1 is a schematic
representation of one embodiment of the present invention.
DETAILED DESCRIPTION
[0014] Part 2 of a motor is
manufactured from metal so that it is possible to mount at the crank
arm side end thereof an eccentric wheel 3, wherein a gear ring
centred on the crank arm is fixed therein. The gear ring of the
eccentric wheel is in contact with the gear ring of the adjusting
wheel 4.
[0015] The adjusting wheel 4 is mounted
on the body of the motor such that it can be turned back and forth in
the range of 0-30.degree.. To turn the adjusting wheel 4 it is
provided with a turning shoulder 24 to which a swinging arm 22 is
attached.
[0016] The winging arm 22 in fixed to a
shaft 18. Turning apparatus are attached to the shaft 18 for turning
of each adjusting gear ring.
[0017] The adjusting device 19 takes
into account the speed of rotation, required power and filling ratio
of the motor.
[0018] The eccentric wheel rotates in a
direction opposite to the crank shaft of the motor. The rolling
radius rv of the gear ring of the eccentric wheel and the rolling
radius Rs of the adjusting gear ring shall be dimensioned so that
Rs=R +rv=2.5*rv.
[0019] The moving wheel 4 of each
cylinder is moved by shaft 18 and the therein fixed swinging arms 22.
By means of this the adjustment is provided simultaneously in each
cylinder.
[0020] The system provides a greater
angle 9 of the connecting rod in the beginning of a combustion
stroke, thereby increasing the leverage arm, and correspondingly at
the end of the combustion stroke it decreases the angle of the
connecting rod and decreases the friction between the piston and the
cylinder wall.
[0021] In case of short filling the
combustion chamber decreases and the distance to the fire front is
shortened as is the time of fire. The shorter time of fire and
greater compression ratio provide sufficiently high pressure in the
cylinder.
[0022] In greater rotation speeds the
cylinder pressure is increased by changing the compression ratio. The
structure provides a greater piston speed and higher cylinder
pressure during the combustion stroke. The combustion chamber
increases rapidly and the pressure does not increase too much.
[0023] By changing the combustion
chamber the pressure in the cylinder is adjusted to the knocking
border and the temperature as high as the structure of the motor
allows. The high temperature increases resistance to thermal
conductivity and thereby losses in thermal energy can be decreased.
Seuraa tilannetta. Minusta kyseessä on suuri kupla.Tulee mieleen keksijä Partasen auton akkukeksintö
VastaaPoistaTulee mieleen keksijä Partasen nanonakku autoihin. Vaikuttaa varsin samanlaiselta tarinalta
VastaaPoistaKyllä ei voi tämmöisiä voi keksiä suomalainen. Eikä ainakaan savolainen. Kyllä ei kannata yrittää tuommoista, parempi se oisi ollu noillekin etteivät yrittäisi liikaa aatella. Niin ei pahoittaisi muiden mieltä.
VastaaPoistaOlisi tietenkin hyvä, jos auto- tai koneenrakennustekniikan ammattilainen arvoisi objektiivisesti rakenteen toimivuutta ja kestävyyttä.
VastaaPoistaTässä pari videota youtubesta mistä selviää periaate. Minun mielestä tässä on kyseessä hyvin samanlainen konstruktio.
VastaaPoistahttp://www.youtube.com/watch?NR=1&v=PLcfNGhyAS0&feature=endscreen
http://www.youtube.com/watch?v=l1TjXZyXlvE&NR=1&feature=endscreen
Ne kuvaavat periaateen mutta ovat myös hyvin samankaltaisia... Mitenkähän patenttihakemuksen kanssa mahtaa käydä..?
VastaaPoistaKoneenrakennuksen tulevaisuuden ammattilaisena voisin arvioida, että saattaa tuo olla toimiva ratkaisu, jos nyt sain oikean käsityksen toimintaperiaatteesta. Mitään varmaa ei pysty sanomaan, kun ei pääse lähemmin tutustumaan ja en ole opiskellut nimenomaisesti polttomoottoritekniikkaa. Hammaskehän ja hammaspyörän kestävyydelle sata tuhatta kilsaa voi olla liikaa näin lonkalta heittäen riippuen voitelun onnistumisesta ja kuormituksista. Toisaalta hampaiden kuluminen tuskin aiheuttaa moottorille vauriota, kunhan hampaat eivät katkea ja metalli saadaan moottorista ulos. Kehän katkeaminen olisi pahempi juttu. Patenttihakemukselle käy hyvin, kun näyttää olevan noissa muissa enemmän osia ja olettaen, ettei ole muita yhtä yksinkertaisia ratkaisuja. Aika näyttää, että miten äijille käy :)
VastaaPoista>>Ne kuvaavat periaateen mutta ovat myös hyvin samankaltaisia... Mitenkähän patenttihakemuksen kanssa mahtaa käydä..?<<
VastaaPoistahttp://www.youtube.com/watch?NR=1&v=PLcfNGhyAS0&feature=endscreen
http://www.youtube.com/watch?v=l1TjXZyXlvE&NR=1&feature=endscreen
Kyseessähän on siis aivan sama keksintö eli epäkesko laakeripesä kiertokangen alapäässä. Tätä laakeripesää eri asentoon pyörittämällä saadaan iskunpituutta säädettyä.
Jossain toisessa versiossa säädettiin kampiakselin laakerointia samalla tavoin.
Tuolta sekin selviää:
http://waulis.com/wp-content/uploads/2011/11/VCR-Study.pdf
niin no toi on kiva mekaaninen kyhäelmä, mutta jokainen voi Googlata---- > saab variable compression ratio engine.
VastaaPoistaSaabin kehittäjillä on sentään yritystä saada kone pysymään myös läjässä.... no nämäkän ei varmaan ole mitään huippu varmoja pelejä
Minulla sattuu olemaan keksijänä mm. USA-patentti. Keksintö on synnyttänyt menestyvän yrityksen Suomessa. Patentti on vanhentunut. Kokemukseni pohjalta arvioin että ko. polttomoottorikeksinnöllä ei ole tulevaisuutta. Hybridimoottoreiden jälkeen on tulossa uusi sukupolvi. Nettitietojen perusteella ranskalainen autoteollisuus näyttäisi olevan pisimmällä, mutta vain arvattavasti. Kysymyksessä on paineilmamoottori.
VastaaPoistaItse arvelen, että on edullisempaa ottaa kulkuneuvojen tarvitsema liike-energia paikallisesti 150 metrin korkeudelta ilmasta kuin 1500 metrin syvyydeltä jossain kaukana merellä. Kehitys kulkee tämänkin keksinnön ohi. Kukaan ei uskalla heittää miljardejaan kehitystyöhön.
Niin otto- kuin dieselmoottori, joissa mäntien edestakainen liike muutetaan kiertoliikkeeksi, tuntuu jollakin tavalla kömpelöltä ja vanhanaikaiselta. Molemmat moottorityypit alkavat nyt olla kehityksensä päässä, eli niitä ei voi juurikaan enää ”parantaa”.
VastaaPoistaMiksiköhän kukaan ole yrittänyt kehittää turbiinimoottoria autoon? Pienissä potkurivetoisissa matkustakokoneissa käytetään turbiinimoottoria mäntämoottorin sijaan.
http://www.youtube.com/watch?v=6BCgl2uumlI
VastaaPoistaSiinä on niille elävää todistetta siitä että hammasrattaat kampiakselissa kestävät. mazdan rx 8 ja 7 koneiden toimintaperiaate löytyy linkistä.
On eri puhua bensa ja dieselmoottoreista.
VastaaPoistaBensamoottorin toiminnassa tästä ei juuri hyötyä ole. Bensa ei kestä paljoakaan puristussuhdetta itsesyttymiseen.
Diesel kestää taas puristusta erinomaisesti.
Mutta meillä on jo turbot joten en näe tällä keksinnöllä mitään arvoa.
Sähköautot on lähempänä päästöjen vähennystä kuin tämä.
"Mutta meillä on jo turbot joten en näe tällä keksinnöllä mitään arvoa."
VastaaPoistaEli et ymmärrä mitään moottoritekniikasta. Muuttuvalla puristussuhteella pystytetään maksimoimaan moottorin hyöty myös matalilla kierroksilla. Tämä voidaan yhdistää tehokkaasti turbon käyttöön.
Näin perusteita tungematta , Mikä ero näissä iskunpituudensäätö virityksissä on siihen että sylinterikannessa olisi pieni mäntä jolla palotilan kokoa muutettaisiin joko sähköisellä ohjauksella tai kevyellä vivustolla?
VastaaPoistaKiertokangilla olevien säätöviritysten kun pitää olla aika tukevaa tekoa.
Ei teoreettisesti varmastikaan mikään, mutta nykyaikaisen moniventtiilimoottorin sylinterinkannessa ei yksinkertaisesti olisi tilaa millekään ylimääräiselle. Mäntä muuttaisi palotilan muodon huonommaksi, ja sen tiivistämisessä olisi omat haasteensa.
VastaaPoista