DE1206654B - Rotationskolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Rotationskolben-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit luftgekühltem Gehäuse und flüssigkeitsgekühltem Kolben, wobei die einzelnen Arbeitstakte stets jeweils im gleichen Bereich des Gehäuses stattfinden, so daß sich ein kalter Bereich für den Ansaug- und Verdichtungstakt und ein heißer Bereich für den Dehnungs- und Ausschubtakt ergibt, und wobei der Mantel und die Seitenteile des Gehäuses Kühlluftkanäle aufweisen und im Kühlluftstrom ein Flüssigkeitskühler für die den Kolben kühlende Flüssigkeit angeordnet ist.
• Bei bekannten Maschinen dieser Art wird der Kühlluftstrom von einem auf der Maschinenwelle angeordneten Axialgebläse erzeugt, in dessen Ansaugbereich ein vorzugsweise als Ringkühler ausgebildeter Flüssigkeitskühler angeordnet ist. Diese Anordnung, bei der der Kühlluftstrom bereits vor dem Eintritt in das Gebläse vom, Flüssigkeitskühler erwärmt wird, hat infolge der erhöhten Temperatur der angesaugten Kühlluft einen schlechten Liefergrad des Gebläses und außerdem eine entsprechend der Temperaturerhöhung verminderte Kühlwirkung am Gehäuse zur Folge. Es wird daher ein stärkeres Gebläse notwendig. Des weiteren verlängert der vorgebaute Flüssigkeitskühler das Antriebsaggregat und macht das gebläseseitige Ende der Welle der Brennkraftmaschine schlecht zugänglich, wodurch z. B. der Antrieb von Hilfsaggregaten erschwert wird. Darüber hinaus ist die Anpassung der Kühlleistung an den in den verschiedenen Zonen der Brennkraftmaschine unterschiedlichen Kühlbedarf mit einfachen Mitteln nur in beschränktem Umfang möglich, was für den kalten Bereich des Gehäuses die Gefahr einer Unterkühlung mit sich bringt.
• Die Erfindung hat sich bei Rotationskolben-Brennkraftmaschinen mit luftgekühltem Gehäuse und flüssigkeitsgekühltem Kolben die Aufgabe gestellt, eine Unterkühlung des kalten Gehäusebereiches zu vermeiden, die Temperaturspannungen im Gehäuse zu reduzieren, ohne Steigerung der Gebläseleistung Gehäuse und Kühlflüssigkeit wirksam zu kühlen und die komplette Maschine kompakter und in der Herstellung preisgünstiger zu gestalten.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Flüssigkeitskühler im kalten Bereich des Gehäuses angeordnet und von Kühlluftkanälen durchsetzt ist. Dabei ist der Flüssigkeitskühler vorzugsweise als integrierender Bestandteil des Gehäuses ausgebildet mit einer Anzahl parallelgeschalteter Kühlflüssigkeitskanäle, die in Umfangsrichtung über den kalten Bereich des Gehäuses geführt sind, wobei die einzelnen Flüssigkeitskanäle in radialem Abstand zueinander angeordnet sind und wobei die Kühlluftkanäle in an sich bekannter Weise axial zwischen den Flüssigkeitskanälen verlaufen. Dieser Aufbau des Flüssigkeitskühlers macht dessen Anordnung im kalten Gehäusebereich möglich, ohne das Durchströmen der Kühlluft zu behindern. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung eine Unterkühlung des kalten Gehäusebereiches vermieden.
• Die Flüssigkeitskanäle können erfindungsgemäß von in den Stirnflächen des Mantels angebrachten und durch die Seitenteile abgedeckten nutenförmigen Aussparungen gebildet sein, wodurch trotz des im kalten Gehäusebereich angeordneten Flüssigkeitskühlers eine einfache Herstellung des Gehäuses gewährleistet ist. In den Seitenwänden der Seitenteile können zu den Aussparungen in den Stirnflächen des Mantels korrespondierende nutenförmige Aussparungen vorgesehen werden, durch die der Querschnitt der Flüssigkeitskanäle vergrößert und dementsprechend die Kühlleistung verbessert wird.
• Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß die Enden der Flüssigkeitskanäle jeweils mit einem gemeinsamen Ein- und Auslaßsammelraum in Verbindung stehen und daß anschließend an den Ein- bzw. Auslaßsammelraum ein Zu- bzw. Abfuhranschluß für die zu kühlende Flüssigkeit angeordnet ist.
• Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt. Es zeigt F i g. 1 ein luftgekühltes Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung eines Flüssigkeitskühlers im Schnitt gemäß Linie A -A in F i g. 2 und F i g. 2 eine Ansicht des luftgekühlten Gehäuses nach F i g. 1 in Achsrichtung mit teilweise abgenommenem Seitenteil. F i g. 1 zeigt ein luftgekühltes Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine, das sich aus einem Mantel 2 mit trochoidenförmiger Innenfläche 5 und zwei Seitenteilen 3, 4 zusammensetzt. Die Seitenteile 3, 4 sind mit dem Mantel 2 verschraubt und begrenzen zusammen mit der Innenfläche 5 des Mantels 2 einen Innenraum 6. Im Innenraum 6 ist ein nicht gezeigter flüssigkeitsgekühlter Kolben angeordnet, der auf dem Exzenter einer in den Seitenteilen 3, 4 gelagerten Exzenterwelle drehbar geführt ist und der zusammen mit der Innenfläche 5 des Mantels 2 volumenveränderliche Arbeitskammern einschließt. Diese werden beim Umlauf des Kolbens in Drehrichtung D durch einen Einlaßkanal 8 mit Frischgas versorgt, das in den Arbeitskammern verdichtet, gezündet und nach seiner Verbrennung durch den Auslaßkanal 9 ausgeschoben wird. Die einzelnen Takte des Arbeitsprozesses finden hierbei stets im gleichen Gehäusebereich statt, wodurch sich ein in Drehrichtung D etwa vom Einlaßkanal 8 bis zu einer Zündkerze 7 reichender kalter Gehäusebereich und ein sich etwa von der Zündkerze 7 bis zum Auslaßkanal 9 erstreckender heißer Gehäusebereich ergeben.
• Im alten Bereich ist das Gehäuse als Flüssigkeitskühler ausgebildet, und es weist zu diesem Zweck in Umfangsrichtung verlaufende Flüssigkeitskanäle 12 für die zu kühlende Flüssigkeit auf, die von in den Stirnflächen 14 des Mantels 2 angebrachten nutenförmigen Aussparungen 15 und hierzu korrespondierenden nutenförmigen Aussparungen 16 in den Seitenwänden 17 der Seitenteile 3, 4 gebildet werden. Der Mantel 2 und die Seitenteile 3 und 4 sind über den ganzen Umfang mit axial durch das Gehäuse verlaufenden Kühlluftkanälen 13 versehen, durch die die Kühlluft von einem nicht gezeichneten, auf der Exzenterwelle angeordneten Axialgebläse gefördert wird. Im kalten Bereich verlaufen diese Kühlluftkanäle 13 zwischen den Flüssigkeitskanälen 12, so daß die durchstreichende Kühlluft die die Kanäle 12 durchströmende Flüssigkeit kühlt. Die Lage der zwischen den Kühlluftkanälen 13 stehengebliebenen Stege 22 ist bei allen Gehäuseteilen 2, 3, 4 gleich, so daß diese Stege 22 und die Kanäle 12 in Achsrichtung fluchten. Durch die Anordnung des Flüssigkeitskühlers im kalten Gehäusebereich wird dieser Bereich erwärmt, wodurch die Temperaturdifferenzen und dementsprechend die Wärmespannungen im Gehäuse 2, 3, 4 vermindert werden.
• Für alle Kanäle 12 ist am Gehäuse, vorzugsweise am Mantel 2, ein gemeinsamer Zu- bzw. ein gemeinsamer Abfuhranschluß 24, 25 für die zu kühlende Flüssigkeit vorgesehen. Vom Zufuhranschluß 24, der in Drehrichtung D des Kolbens im Übergang vom heißen zum kalten Bereich, d. h. zwischen dem Auslaßkanal9 und dem Einlaßkanal8 angeordnet ist, gelangt die zu kühlende Flüssigkeit in einen Einlaßsammelraum 26, strömt von hier parallel durch die einzelnen Flüssigkeitkanäle 12 zu einem Auslaßsammelraum 27 und wird durch den Abfuhranschluß 25, der in Drehrichtung D etwa am Ende des kalten Bereiches kurz vor der Zündkerze 7 angeordnet ist, abgeführt. Um im kalten Bereich des Gehäuses eine gute Anlage zwischen den einzelnen Gehäuseteilen 2, 3, 4 zu erreichen und damit die Dichtheit der Kanäle 12 sicherzustellen, sind am Außenumfang des Gehäuses im kalten Bereich zusätzliche Verschraubungen 20 zwischen dem Mantel 2 und den Seitenteilen 3, 4 vorgesehen. Zwischen dem Mantel 2 und den Seitenteilen 3, 4 können zusätzlich Dichtungen angeordnet werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit luftgekühltem Gehäuse und flüssigkeitsgekühltem Kolben, wobei die einzelnen Arbeitstakte stets jeweils im gleichen Bereich des Gehäuses stattfinden, so daß sich ein kalter Bereich für den Ansaug- und Verdichtungstakt und ein heißer Bereich für den Dehnungs- und Ausschubtakt ergibt, und wobei der Mantel und die Seitenteile des Gehäuses Kühlluftkanäle aufweisen und im Kühlluftstrom ein Flüssigkeitskühler für die den Kolben kühlende Flüssigkeit angeordnet ist, d a -durch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskühler im kalten Bereich des Gehäuses angeordnet und von Kühlluftkanälen (13) durchsetzt ist.
2. 2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitskühler eine Anzahl parallelgeschalteter Flüssigkeitskanäle (12) aufweist, die in Umfangsrichtung über den kalten Bereich des Gehäuses geführt sind, und daß die Kühlluftkanäle (13) in an sich bekannter Weise axial zwischen den Flüssigkeitskanälen (12) verlaufen.
3. 3. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Flüssigkeitskanäle (12) in radialem Abstand zueinander angeordnet sind.
4. 4. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskanäle (12) von in den Stirnflächen (14) des Mantels (2) angebrachten und durch die Seitenteile (3, 4) abgedeckten nutenförmigen Aussparungen (15) gebildet sind.
5. 5. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (17) der Seitenteile (3, 4) zu den Aussparungen (15) in den Stirnflächen (14) des Mantels (2) korrespondierende nutenförmige Aussparungen (16) aufweisen.
6. 6. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Flüssigkeitskanäle (12) jeweils mit einem gemeinsamen Ein- bzw. Auslaßsammelraum (26 bzw. 27) in Verbindung stehen und daß an den Ein- bzw. Auslaßsammelraum (26 bzw. 27) anschließend ein Zu- bzw. Abfuhranschluß (24 bzw. 25) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »MTZ«,1963, Heft 4, S.124.