DE1299931B - Fremdgezuendete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine fremdgezündete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Schlupf- oder Kämmeingriff und am Kolben angeordneten Radialdichtungen, wobei in der Mitte jeder Kolbenfianke eine in Umfangsrichtung verlaufende axial außermittige überströmnut vorgesehen ist und die Zündquelle vor der, in Drehrichtung gesehen, auf den Einlaßkanal folgenden achsnahen Zone des Mantels angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung ist bereits Gegenstand eines älteren Patents (deutsches Patent 1231053).
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbrennung zu beschleunigen und den gesamten Kammerinhalt vollständig daran teilnehmen zu lassen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich an das nacheilende Ende der überströmnut eine im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Sammelnut anschließt und die Zündquelle in einem Bereich des Mantels oder der Seitenteile angeordnet ist, der der Hälfte der Kolbenflanke gegenüberliegt bzw. benachbart ist, die keine überströmnut aufweist.
• Um insbesondere die Verbrennung des im nacheilenden Kammerteil befindlichen Gemisches zu verbessern, schließt sich nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung an das der überströmnut gegenüberliegende Ende der Sammelnut eine weitere sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut an.
• In Anwendung des Prinzips dieser Ausbildung wird bei breiten Kolben der Erfindungsgedanke in der Weise verwirklicht, daß in einer Kolbenfianke mehrere axial versetzte überströmnuten mit Sammelnut und mehrere Zündquellen vorgesehen sind, wobei die Zündquellen gegenüber den Überströmnuten axial versetzt werden.
• Es wird die Erfindung vorteilhaft so ausgestaltet, daß in dem der Zündkerze benachbarten Seitenteil eine ungefähr in Achsrichtung abspritzende Einspritzdüse in der Nähe der Zündkerze vorgesehen ist.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die sogenannte Quetschströmung vom nacheilenden zum voreilenden Teil des Kolbens, geführt durch die Kanäle, die Flammenfront in alle Kammerbereiche trägt und insbesondere auch den nacheilenden Teil der Kammerfüllung erfaßt.
• Dies fährt zu einer raschen und vollständigen Verbrennung des Kraftstoffes mit dem Vorteil größerer Energieausbeute, also größerer Wirtschaftlichkeit, sowie dem Vorteil, daß im Abgas weniger Kohlenwasserstoffe und lästige Reaktionszwischenprodukte enthalten sind.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch den Kolben mit Kolbenmulde und die Mantellaufbahn; Fig.2,3,4 zeigen Ansichten der Kolbenflanke mit verschiedenen Kolbenmulden; Fig.5 zeigt den Brennraum in axonometrischer Darstellung.
• Die Erfindung wird an einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Schlupfeingriff und einem übersetzungsverhältnis 2: 3 dargestellt.
• Die F i g. 1 zeigt die zweibogige Mantellaufbahn 1 im Mantel 10 mit den vom Kolben 4 gesteuerten Kanälen, Einlaßkanal 16 und Auslaßkanal 17. Der dreieckige Kolben 4 unterteilt die Arbeitskammer, abgesehen von der Kolbenmulde 9, in einen voreilenden Teil 7 und einen nacheilenden Teil 8. Die als Zündkerze ausgebildete Zündquelle 2 ist, in Laufrichtung gesehen, vor der kurzen Achse an der mit 3 bezeichneten Stelle der F i g. 2 angeordnet. Bei 5 kann eine Einspritzdüse vorgesehen sein. Die Kolbenmulde 9 ist kanalartig als Nut ausgebildet und besteht aus der Sammelnut 9"', der in Umfangsrichtung sich erstreckenden Nut 9"", der überströmnut Y' und deren Auslauf 9' ün vorauseilenden Teil des Kolbens. Der Auslauf 9' der überströmnut kann beliebig ausgeführt werden. Er ist für die Erfindung ohne Bedeutung. F i g. 3 und 4 zeigen verschiedene denkbare überströmnuten lY' und 15" mit Sammehmten 13"' und 15""' und Ausläufen 13' und 15'.
• Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise dient F i g. 5. Der Kolben 4 befindet sich gerade im Zünd-Totpunkt und bewegt sich entlang der Mantellaufbahn 1 im Mantel 10. Als unterbrochene Doppellinie 12 ist der durch Verdrängerwirkung erzwungene Weg des Brennrauminhalts vom nacheilenden Teil des Brennraums 8 in den voreilenden Teil des Brennraums 7 markiert. Die Zündquelle ist an der Stelle 3 angeordnet, an der die Strömung des Kraftstoff-Luft-Gemisches nur quer und gegen die Bewegungsrichtung des Kolbens erfolgt. Infolgedessen sind keine anderen Wege der von der Zündquelle ausgehenden Flammen möglich, als mit den Pfeilen angedeutet. Wenn also der Kolben die angenäherte Kontur der inneren Hüllfigur hat, dann wird der Brennraum in einen voreilenden Teil 7 und einen nacheilenden Teil 8 getrennt. Wenn weiter die beide Teile verbindende Kolbenmulde als Überströmnut, also axial schmal ausgeführt ist, dann gibt es Bereiche im nacheilenden Teil des Brennraums zwischen Kolbenkontur und Mantellaufbahn, in denen der Brennrauminhalt nur quer und gegen die Bewegungsrichtung des Kolbens strömt. Wenn in einem dieser Bereiche eine Zündquelle angeordnet wird, dann wird von der Strömung die Flamme auch weiter in den nachellenden Teil des Brennraums getragen.
• Hiermit wird die Einbringung von Kraftstoff nur in den nacheilenden Teil des Brennraums sinnvoll da der nacheilende Teil jetzt rasch von der Flamme durchlaufen wird. Zur Einbringung des Kraftstoffes wird zweckmäßig eine Einspritzdüse in der Nähe der Zündkerze angeordnet. Wenn diese Einspritzdüse im Seitenteil angeordnet wird, hat das den Vorteil daß sie zeitweise vom Kolben überdeckt und dadurch vor den Flammen geschützt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Fremdgezündete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Schlupf- oder Kämmeingriff und am Kolben angeordneten Radialdichtungen, wobei in der Mitte jeder Kolbenflanke eine in Umfangsrichtung verlaufende axial außermittige überströmnut vorgesehen ist und die Zündquelle vor der, in Drehrichtung gesehen, auf den Einlaßkanal folgenden achsnahen Zone des Mantels angeordnet ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sich an das nacheilende Ende der überströmnut (9", 13", 15") eine im wesentlichen in Achsrichtun- verlaufende Sammelnut (9"', 13"', 15 .. ) anschließt und die Zündquelle (2) in einem Bereich des Mantels (10) oder der Seitenteile angeordnet ist, der der Hälfte der Kolbenflanke gegenüberliegt bzw. benachbart ist, die keine Überströmnut (9", 13", 15") aufweist.
2. 2. Fremdgezündete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das der überströmnut (9") gegenüberliegende Ende der Sammelnut (9") eine weitere sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut (9","') anschließt. 3. Fremdgezündete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Prinzip der Ausbildung der Kolbenmulde als überströmmit (9", 13", 15") mit Sammelnut (9", U', 15 .. ) gemäß Anspruch 1 auf breite Kolben mit mehreren überströmnuten und mehreren Zündquellen, die gegenüber den überströmnuten axial versetzt sind, angewandt wird. 4. Frerndgezündete innenachsige Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprilchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Zündquelle (2) benachbarten Seitenteil eine ungefähr in Achsrichtung abspritzende Einspritzdüse (5) in der Nähe der Zündquelle (2) vorgesehen ist.