CS202039B2

CS202039B2 - Cylindrical casing for the rotary piston combustion eng

Info

Publication number: CS202039B2
Application number: CS753025A
Authority: CS
Inventors: Werner Wieland
Original assignee: Audi Ag
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1980-12-31
Also published as: DD117513A5; SU594898A3; IT1037636B; FR2269638A1; DE2421240B2; GB1454888A; JPS50152108A; SE7504211L; DE2421240A1; DE2421240C3; FR2269638B1

Abstract

1454888 Trochoidal IC engines; housings AUDI NSU AUTO UNION A G and WANKEL GmbH 1 May 1975 [2 May 1974] 18175/75 Heading F1F A centre housing for a trochoidal-type I.C. engine, comprises a liner 3 of hardened sheet steel. The centre housing has two mirror-image halves 1, 2 held together by tubes 10. Sealing between halves 1, 2 is effected by rings 13 in grooves 12 in half 2, the chambers 4 for coolant being thus sealed. The hardened sheet steel liner 3 is shrunk into the halves 1, 2 before they are joined. Seals 13 may be replaced by adhesive in co-operating grooves of the two halves Fig. 3, (not shown). In an alternative embodiment Figs. 4 and 5, (not shown), the liner is provided with an intermediate plate on the transverse centre plane of the housing, each half being adhered to the plate which is welded or brazed to the liner. An annular strip may be located across the join of the two halves on the internal peripheral surface thereof Fig, 7, (not shown), and the liner may be provided with strengthening external ribs over the "hot-arch" zone Fig. 8, (not shown).

Description

Vynález se týká válcového pláště pro rotační pístový spalovací motor trochoidního provedení, v němž Je oběžná dráha pro píst tvořena prstencovou vložkou.The invention relates to a cylindrical housing for a rotary piston internal combustion engine of the trochoid embodiment, in which the orbit for the piston is formed by an annular insert.

Použitím takovéto prstencové vložky se má vytvořit vrstva z tvrdého materiálu na válcovém plášti, která by byla odolná proti opotřebení a která by měla lepší přilnavost, protože se v praxi ukázalo, že dosud používané vrstvy, nanášené přímo na obvykle měkčí materiál válce, se ohlupovaly. I když při tomto opatření, to je při přímém nanášení, se může vytvořit tenčí vrstva než při použití vložky, znamená použití takovéto vrstvy odolné proti opotřebení z dosud známých tvrdých materiálů značné zdražení výroby i bez ohledu na spotřebu času a nákladů pro vlastní postup. Kromě toho je tvrdost povrchové plochy dosažené takovýmito vrstvami nedostatečná к tomu, aby >se požadovaná odoLnost proti otěru dodržela po delší dobu.The use of such an annular liner is intended to provide a hard material layer on the cylindrical shell that is resistant to wear and has better adhesion, since it has been shown in practice that the layers used so far applied directly to the usually softer cylinder material have been flaked. Although a thinner layer can be formed by this application, i.e. by direct application, than by using a liner, the use of such a wear-resistant layer of the prior art hard materials results in considerable production cost irrespective of time and cost for the actual process. In addition, the hardness of the surface area achieved by such layers is insufficient to maintain the desired abrasion resistance for a longer period of time.

Úkolem vynálezu je vytvořit válcový plášť pro rotační spalovací motor výše popsaného druhu, který by včetně své běžné dráhy pro píst odolné proti otěru mohl být vyráběn s malými náklady.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cylindrical housing for a rotary internal combustion engine of the type described above which, including its conventional wear-resistant piston track, can be manufactured at low cost.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje válcový plášť pro rotační pístový spalovací motor trocihoidního provedení, v němž je oběžná dráha pro píst tvořena prstencovou vlož2 kou, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze dvou polovin, které jsou к sobě sestaveny na střední rovině a spojeny spolu a navzájem s prstencovou vložkou, která je vytvořena z tvrzeného ocelového plechu.The aforementioned drawbacks are overcome by a cylindrical casing for a rotary piston internal combustion engine of the tri-siidic embodiment, in which the piston race is formed by an annular insert according to the invention, which consists of two halves which are assembled together on a median plane. connected to each other and to each other with an annular insert which is made of hardened steel sheet.

Tímto opatřením podle vynálezu se dosáhne levným způsobem vytvoření oběžné dráhy pro píst ve válci a podstatně vyšší tvrdosti a větší odolnosti proti otěru. Další výhodou je, že není nutno používat nákladných jader, která jsou jinak nutná pro vytváření dutin u válců zhotovených litím, takže výrobní náklady se mohou ještě dále snížit.This measure according to the invention achieves a cost-effective way to create a raceway for the piston in the cylinder and a substantially higher hardness and abrasion resistance. A further advantage is that it is not necessary to use expensive cores, which are otherwise necessary to form cavities in casting rolls, so that manufacturing costs can be further reduced.

Podle výhodného vytvoření vynálezu je mezi polovinami válcového pláště ve střední rovině uspořádána vložená deska spojená s vložkou.According to a preferred embodiment of the invention, an intermediate plate connected to the liner is arranged between the halves of the cylindrical shell in the central plane.

Tímto opatřením se dosáhne těsného spojen, které zaručuje spolehlivý přestup tepla mezi jednotlivými částmi.By this measure a tight connection is achieved which guarantees a reliable heat transfer between the individual parts.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu vložka má na své vnější obvodové ploše alespoň v místech horkého oblouku zesilovací žebra rovnoběžná se směrem podélné osy motoru.According to a further advantageous embodiment of the invention, the liner has at its outer peripheral surface at least at the points of the hot arc the reinforcing ribs parallel to the direction of the longitudinal axis of the motor.

Tímto opatřením podle vynálezu se zabrání protažení vložky za působení tepla při provozu a tím i vytvoření zakřiveného tva202039 ru, takže se zlepší funkce spalovacího motoru.This measure of the invention prevents the liner from being stretched under the effect of heat during operation and thus the formation of a curved shape so that the operation of the internal combustion engine is improved.

Vynález je v příkladech provedení podrobně znázorněn na připojených . výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn válcový plášť v rozloženém stavu, na obr. 2 .je' podélný řez B—B válcovým pláštěm z obr. 1, na obr. 3 je podélný řez B—B válcovým . 'pláštěm z obr. 1 v jiném provedení, na obr. 4 je další provedení válcového pláště z obr. 1 v rozloženém istavu, na obr. 5 je podélný řez C—C částí válcového pláště z obr. 4 ve třetím provedení, na obr. 6 je podélný řez C—C částí válcového pláště z obr. 4 ve čtvrtém provedení, na obr. 7 je podélný řez čáistí válcového pláště v provedení a na obr. 8 je vložka znázorněná v perspektivním pohle du.The invention is illustrated in detail in the examples. 1 is an exploded view of the cylindrical shell, FIG. 2 is a longitudinal section B-B of the cylindrical shell of FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal section B-B cylindrical. 1 shows another embodiment of the cylindrical jacket of FIG. 1 in an exploded view, FIG. 5 is a longitudinal section C-C of a part of the cylindrical jacket of FIG. 4 in a third embodiment; FIG. Fig. 6 is a longitudinal sectional view C-C of a portion of the cylindrical sheath of Fig. 4 in a fourth embodiment, Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the cylindrical sheath portion of the embodiment, and Fig. 8 is a perspective view.

Válcový plášť rotačního pístového spalovacího motoru podle obr. 1 sestává v podstatě ze dvou zrcadlově shodných polovin 1, 2, jakož i z prstencové vložky 3. Tímto provedením je umožněno, že dutiny 4 polovin 1, 2, otevřené ke střední příčné rovině A a protékané chladicí kapalinou, mohou být zhotoveny bez použití zvláštních jader, přičemž hrdla 5, 6 tvořící vstupní a výstupní kanály, jakož i otvor 7 pro uložení zapalovací svíčky, mohou být vytvořeny během odlévání. Vložka má tvar dvouobloukové trochoidy a sestává ze dvou polovin 3a, 3b, které jsou ' na svých stykových plochách 8 spolu svařeny. V místech stykových ploch 8, případně podélně podélné osy vložky 2, jsou přivařeny desky 9, které jsou s vloženými spojovacími trubkami 10 uspořádány na střední příčné rovině A a po' spojení s oběma polovinami 1, 2 válcového pláště slouží k zajištění polohy. Na oběžné dráze 11 vložky 3 se pohybují těsnicí lišty neznázorněného pístu rotačního pístového spalovacího motoru, takže vložka 3 musí být pro zvýšení své ' odolnosti proti otěru zhotovena z ' tvrzeného ocelového plechu.The cylindrical casing of the rotary piston internal combustion engine of FIG. 1 consists essentially of two mirror-identical halves 1, 2 as well as an annular insert 3. This embodiment allows the cavities 4 of the halves 1, 2 to be opened to the median transverse plane A and flowing through the cooling. The nozzles 5, 6 forming the inlet and outlet channels as well as the spark plug receiving opening 7 can be formed during casting. The insert has the shape of a two-arched trochoid and consists of two halves 3a, 3b which are welded together at their contact surfaces 8. At the points of the contact surfaces 8 or the longitudinal longitudinal axis of the liner 2, plates 9 are welded, which with the interconnected tubes 10 are arranged on the central transverse plane A and serve to secure the position when connected to the two cylindrical housing halves 1, 2. In the raceway 11 of the liner 3, the sealing strips of the piston of a rotary reciprocating internal combustion engine (not shown) are moved, so that the liner 3 must be made of hardened steel sheet to increase its 'abrasion resistance'.

Na obr. 2 je znázorněn válcový plášť z obr. 1 ve složeném stavu. Přitom je pro utěsnění dutin 4 protékaných chladicí kapalinou na střední rovině A válcového pláště uspořádaného v dílčí spáře poloviny 2 několik drážek 12, do kterých jsou vloženy těsnicí kroužky 13. Poloviny 1, 2 válcového pláště jsou spo-lu spojeny dalšími spojovacími trubkami 10, které jsou na obou svých koncích zatemovány, a to po upevnění tvrzené prstencové vložky 3 v polovinách 1, 2 válcového pláště smrštěním. Otvory spojovacích trubek 10 se proloží šrouby určenými pro spojení válcového pláště s ostatními součástmi válce.Fig. 2 shows the cylindrical shell of Fig. 1 in a collapsed state. In order to seal the cavities 4 flowing through the coolant in the central plane A of the cylindrical casing arranged in the partial joint of the half 2, there are several grooves 12 in which the sealing rings 13 are inserted. they are darkened at both their ends after the hardened annular insert 3 has been fixed in the cylindrical shell halves 1, 2 by shrinking. The holes of the connecting tubes 10 are interleaved by screws intended to connect the cylindrical shell to the other parts of the cylinder.

U příkladu provedení podle obr. 3 jsou na rozdíl od příkladu podle 'obr. 2 v dílčí spáře obou polovin Γ, 2‘ válcového pláště vytvořeny drážky 12, které místo těsnicích kroužků jsou vyplněny pojidlem. Toto pojidlo' se po spojení všech jednotlivých součástí a po· zahřátí na přibližně 150 °C spojí s oběma polovinami Γ, 2‘ válcového pláště a těsní dělicí spáru ve střední rovině A a na ostatních styčných místech.In the embodiment of FIG. 3, unlike in FIG. 2 grooves 12 are formed in the partial joint of the two cylindrical shell halves eny, 2 které which are filled with binder instead of the sealing rings. After bonding all the individual parts and after heating to approximately 150 ° C, this binder is joined to the two cylindrical shell halves 2, 2 těs and seals the separation gap in the central plane A and at other points of contact.

Na obr. 4 jsou pro shodné součásti použity shodné vztahové značky jako na obr. 1. Rozdíl od provedení podle obr. 1 je ve vnější obvodové stěně vložky 3‘, kde je v ' místech střední roviny A umístěna několikadílná vložená deska 14.In Fig. 4, the same reference numerals as in Fig. 1 are used for the same components. Unlike the embodiment of Fig. 1, the outer peripheral wall of the insert 3 místech has a multi-piece insert plate 14 at the locations of the center plane.

jak je patrno z obr. 6, je vložená deska 14 spojena s vložkou 3‘ svářením nebo pájením. Po vytvrzení vložky 3‘ -se poloviny 1“, 2“ a ostatní součásti opatří na dotykových plochách pojidlem, spojí dohromady, a potom 'se spojovací trubky 10 na obou svých koncích roztemují a pro dosažení těsného spojení zahřejí asi na 150 °C.As can be seen from FIG. 6, the insert plate 14 is connected to the insert 3 by welding or soldering. After curing of the liner 3 se, the halves 1,, 2 a and the other parts are provided with binder on the contact surfaces, joined together, and then the connecting tubes 10 are melted at both ends and heated to about 150 ° C to achieve a tight connection.

Z obr. 6 je dále patrno, že vložená deska se na rozdíl od provedení podle obr. 5 s vložkou 3‘ nespájí ani nesváří. Provedení podle obr. 6 se použije zejména tehdy, jlsou-li poloviny 1“, 2“ válcového pláště zhotoveny ze šedé litiny, přičemž se jednotlivé součásti spolu navzájem spojí ve vakuové pájecí peci. V tomto případě se tvrzená vložka 3‘ nalisuje do válcového pláště nebo se ním· spojí smrštěněním teprve tehdy, když jsou ostatní součásti spolu spojeny pájením,.It can further be seen from FIG. 6 that the insert plate, unlike the embodiment of FIG. 5, is neither soldered nor welded to the insert 3 ‘. The embodiment according to FIG. 6 is used in particular when the cylindrical half halves 1, 2 'are made of gray cast iron, whereby the individual parts are joined together in a vacuum brazing furnace. In this case, the hardened insert 3 ‘is only pressed into the cylindrical casing or shrinked thereto when the other parts are joined together by soldering.

U příkladu provedení vynálezu znázorněného na obr. 7 sestává válcový plášť ze dvou lisovaných nebo tažených polovin 15, 16 z ocelového plechu, do kterých jsou pro uložení spojovacích trubek 10 vyražena příslušná oka 17. V místech vnější obvodové plochy válcového pláště je v dutině 4 uspořádán prstencový plechový pás 18, který tvoří přídavnou operu a utěsnění dělicí spáry ležící ve střední rovině A. Stejně jako u provedení podle obr. 6 jsou i v tomto případě všechny součást:i válcového pláště spolu spojeny pájením. K tomu se na dotykových místech všech součástí nanese měděná pájka. jednotlivé součásti se ' potom sestaví včetně vložky 3, vloží do vakuové pájecí pece, spojí pájením a potom se vložka vytvrdí. Po-tom se stejně jako u příkladů provedení vynálezu podle obr. 2, 3, 5 a 6 vnější plochy obou čelních stran válcového pláště obrousí do roviny a oběžná dráha 11 se vybrousí na konečný rozměr.In the embodiment shown in FIG. 7, the cylindrical casing consists of two pressed or drawn steel sheet halves 15, 16 into which the respective lugs 17 are punched to accommodate the connecting tubes 10. At the outer peripheral surface of the cylindrical casing, the cavity 4 is arranged. An annular sheet metal strip 18, which forms an additional support and seal of the dividing joint lying in the central plane A. As in the embodiment of FIG. 6, in this case all the components of the cylindrical shell are also connected by soldering. To do this, copper solder is applied to the contact points of all components. the individual parts are then assembled including the insert 3, placed in a vacuum brazing furnace, joined by soldering, and then the insert is cured. 2, 3, 5 and 6, the outer faces of the two faces of the cylindrical shell are ground and the raceway 11 is ground to the final dimension.

jak je patrno z obr. 8, může být vložka 3, 3‘, znázorněná bez desek 9 a bez několikadílné vložené desky 14, na své vnější obvodové stěně alespoň v místě „horkého oblouku“ trochoidy pro zamezení tepelného roztahování opatřena zesilovacími žebry 19 umístěnými rovnoběžně s ' podélnou osou L Spalovacího motoru. Tato žebra 19 zapadají do příslušných drážek 20 válcového' pláště. (Stykové plochy 8 polovin 3a, 3b prstencové vložky 3 mohou být navíc spojeny přídavným zesílením 21, které může být oproti provedení podle obr. 8 upraveno na obou 'stranách.As can be seen in FIG. 8, the insert 3, 3 ', shown without the plates 9 and the multi-piece insert plate 14, may be provided with reinforcing ribs 19 parallel to its outer peripheral wall at least at the site of the "hot arc" trochoids. with the longitudinal axis L of the internal combustion engine. These ribs 19 fit into respective grooves 20 of the cylindrical shell. (The contact surfaces 8 of the halves 3a, 3b of the annular insert 3 can additionally be joined by an additional reinforcement 21, which can be provided on both sides compared to the embodiment according to FIG. 8.

Ve srovnání . ' s odlitky, u kterých je pro vytvoření dutin třeba zvláštních jader, mají válcové pláště podle vynálezu kromě uvedených předností ' další přednost v nízkých výrobních nákladech a v malé váze. Kromě toho je možno u těchto provedení lépe zvládnout rovnoměrné tloušťky stěn a tím zaručit spolehlivější přestup tepla.Compared . In addition to the advantages mentioned above, the castings in which special cores are required for the formation of the cavities have a further advantage in low production costs and low weight. In addition, uniform wall thicknesses can be better managed in these embodiments, thereby ensuring a more reliable heat transfer.

Pro zhotovení vložek je možno použít například ocelí odolných proti teplu, případně rychlořezných ocelí kalitelných vzdu chem, s tvrdostí 64--66 HRC (800 až 900 HV). Nanesený vrstvy z materiálu vzdorujícího otěru mají pro srovnání tvrdo'st 51 HRC (540—580 HV).For example, heat resistant steels or air hardenable high speed steels with a hardness of 64--66 HRC (800 to 900 HV) can be used to make the inserts. Coated layers of abrasion resistant material have a hardness of 51 HRC (540-580 HV) for comparison.

Vynález je možno použít pro prstencovité skříně rotačních pístových spalovacích motorů.The invention is applicable to annular housings of rotary reciprocating internal combustion engines.

Claims

the subject of the invention

Cylindrical housing for a rotary reciprocating internal combustion engine of the trochoid type, wherein the orbit for the piston is formed by an annular insert, characterized in that it consists of two halves (1, 2, 2 ', 2', 2 ', 2', 2 ', 16), which are assembled together on the central plane (A) and 'joined together and with an annular insert (3, 3') which is made of hardened steel sheet.

Cylindrical casing according to claim 1, characterized in that an intermediate plate (14) connected to the insert (3 ‘) is arranged between the halves (1", 2 ") of the cylindrical casing in the central plane (A).

Cylindrical casing according to Claims 1 and 2, characterized in that the liner (3, 3 ') has on its outer circumferential surface at least at the hot arc points the reinforcing ribs (19) parallel to the direction of the longitudinal axis (L) of the motor.