DE1576203A1

DE1576203A1 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE1576203A1
Application number: DE19671576203
Authority: DE
Inventors: Keylwert Dipl-Ing Johann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1967-04-29
Filing date: 1967-04-29
Publication date: 1970-05-06

Description

Rotationskolbenbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenbrennkraf tmaschine, bei welcher das Kolbenprofil durch eine Trochoide, vorzugsweise Epitrochoide, bestimmt ist und dementsprechend die Mantellaufbahn nach der äußeren Hüllkurve der Trochoide verläuft und die Brennräume als zur Bewegungsrichtung des Kolbens quer verlaufende Mulden im Mantel vorgesehen sind, wobei ein Kolben verwendet wird, dessen Umfang eine durch zwei teilbare Anzahl von achsnahen Zonen und dementsprechend viele Umfangsbögen aufweist, von denen jeder zweite sowohl mit einer in bezug auf die Drehrichtung des Kolbens hinten liegende Einlaßsteueröffnung eines Einlaßkanals als auch mit einer vorn liegenden Auslaßsteueröffnung eines Auslaßkanals versehen ist. Es ist bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen bekannt, durch die. .-Gestaltung der Einlaßorgane und des Brennraumes eine geordnete Luftbewegung in Form eines Luftwirbels zu erzwingen, um damit eine bessere Luftausnutzung bei der Verbrennung und einen günstigaren Verbrennungsverlauf zu erreichen. Bei Rotationskolbenbrennkraftmaschinen ist es bisher nicht gelungen, Mittel zu finden, durch die eine geregelte Luftbewegung erzwungen werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Rotationskolbenmotoren der eingangs beschriebenen Art die Verbrennung und Luftausnutzung durch eine geregelte Luftbewegung zu verbessern. Sie wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Rotationskolbenbrennkraftmaschinen der eingangs beschriebenen Art der Einlaßkanal,in Drehrichtung des Kolbens gesehen, nach vorn gerichtet in den Brennraum einmündet.Rotary piston internal combustion engine The invention relates to a Rotary piston internal combustion engine, in which the piston profile is shaped by a trochoid, preferably epitrochoid, is determined and accordingly the mantle trajectory after the outer envelope of the trochoid and the combustion chambers as to the direction of movement of the piston, transverse depressions are provided in the jacket, with a piston is used, the circumference of which is a number of zones close to the axis divisible by two and accordingly has many circumferential arcs, every second of which with both an inlet control opening at the rear with respect to the direction of rotation of the piston an inlet channel as well as an outlet control opening of an outlet channel located at the front is provided. It is known in reciprocating internal combustion engines through which. .-Layout the inlet organs and the combustion chamber an orderly air movement in the form of an air vortex to force in order to achieve a better utilization of the air during combustion and a to achieve a favorable combustion process. In rotary piston internal combustion engines it has not yet been possible to find a means by which a regulated air movement can be forced. The invention is therefore based on the object in rotary piston engines of the type described above, the combustion and air utilization through a regulated Improve air movement. she is achieved according to the invention by that in rotary piston internal combustion engines of the type described above, the inlet port in The direction of rotation of the piston, directed forward, opens into the combustion chamber.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung erreicht man, daß nach dem Aufsteuern der Einlaßsteueröffnung die Verbrennungsluft zunächst tangential in die quer verlaufende Mulde eintritt und nach weiterer Drehung des Kolbens unter einem flachen Winkel die Randzone der in der Brennraummulde kreisenden Luft weiter anregt und den ausgebildeten Wirbel verstärkt, dessen Achse im wesentlichen parallel zur Maschinenachse liegt.The design according to the invention achieves that after opening the inlet control opening the combustion air initially tangentially into the transverse Well enters and after further rotation of the piston at a shallow angle the edge zone of the circulating air in the combustion bowl further stimulates and the formed Increased vortex, the axis of which is essentially parallel to the machine axis.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt der Brennraum, in Drehrichtung des Kolbens gesehen, in der hinteren Hälfte des Umfangsbogens des Mantels. Dadurch erreicht man, daß die durch die Einlaßströmung erzeugte Wirbelbildung verstärkt wird und während der Verdichtung erhalten bleibt, weil über einen längeren Zeitraum die tangential gerichtete Einströmung in die walzenförmige Brennraummulde erhalten bleibt.According to a further embodiment of the invention, the combustion chamber is seen in the direction of rotation of the piston, in the rear half of the circumferential arc of the Coat. This achieves that the vortex formation generated by the inlet flow is strengthened and is maintained during the compaction, because over a longer period of time Period of time the tangentially directed inflow into the cylindrical combustion bowl preserved.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung, soweit es für das Verständnis erforderlich ist, schematisch dargestellt.In the drawing are exemplary embodiments of the invention, as far as it is is necessary for understanding, shown schematically.

Die Abbildung 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine Rotationskolbenbrennkraftmaschine, bei der der Brennraum symmetrisch zu zwei benachbarten Dichtleisten angeordnet ist.Figure 1 shows a partial cross-section through a rotary piston internal combustion engine, in which the combustion chamber is symmetrical to two adjacent sealing strips is arranged.

Die Abbildung 2 zeigt einen Teilquerschnitt einer Rotationakolbenbrennkraftmaschine, bei der der Brennraum,in Drehrichtung des Kolbens gesehen, in der hinteren Hälfte des Umfangsbogens des Mantels liegt.Figure 2 shows a partial cross-section of a rotary piston internal combustion engine, in which the combustion chamber, seen in the direction of rotation of the piston, is in the rear half of the circumferential arc of the mantle.

Gleich wirkende Teile sind in beiden Abbildungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.Parts with the same effect are provided with the same reference symbols in both figures.

Mit 1 ist.ein Kolben bezeichnet, dessen Profil durch eine Trochoide, vorzugsweise Epitrochoide, bestimmt ist und dementsprechend die Mantellaufbahn 2 eines Gehäuses 3 nach der äußeren Hüllkurve der Trochoide verläuft. Der Kolben weist eine durch zwei teilbare Anzahl von achsnahen Zonen 4 und dementsprechend viele Umfangsbögen 5 auf, von denen jeder zweite sowohl mit einer in bezug auf die Drehrichtung des Kolbens hinten liegende Einlaßsteueröffnung b eines Einlaßkanals 7 als auch mit einer vorn liegenden Auslaßsteueröffnung 8 eines Auslaßkanäls 9 versehen ist. Die Mantellaufbahn 2 des Gehäuses 3 weist konkave Umfangsbögen 10 auf, die sich in Ecken 11 treffen.With 1 ist.a piston designated, the profile of which is determined by a trochoid, preferably an epitrochoid, and accordingly the surface raceway 2 of a housing 3 extends according to the outer envelope curve of the trochoid. The piston has a divisible by two number of near-axial zones 4 and a corresponding number of circumferential arcs 5, of which every second with both a lying behind relative to the direction of rotation of the piston intake control port b of an intake duct 7 and with a forward rails Auslaßsteueröffnung 8 of a Auslaßkanäls 9 is provided. The jacket track 2 of the housing 3 has concave circumferential arcs 10 which meet in corners 11.

In diesen Ecken sind,Radialdichtungen 12 angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Radialdichtungen, einem Umfangsbogen des Kolbens und einem Umfangebogen des Gehäuses erstreckt sich ein Verdichtungsraum 13, der seitlich von nicht dargestellten Stirnwänden und Stirnflächendichtungen begrenzt wird. In dem Gehäusemantel 14 befinden sich mit den Verdichtungsräumen 13 verbundene Brennräume 15, die als quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens 1 verlaufende Mulden ausgebildet sind. Der Brennstoff gelangt durch eine Einspritzvorrichtung 16 in den Brennraum 15. Während bei der Ausführungsform nach Abbildung 1 der Brennraum 15 symmetrisch zu den Hadialdichtungen 11 angeordnet ist, befindet sich der Brennraum 15 nach Abb.2, in Drehrichtung des Kolbens gesehen, in der hinteren Hälfte des Umfangabogena des Mantels. Dadurch wird die durch die Einlaßatrömung erzeugte Wirbelbildung während der Kompression durch die auftretende Verdrängerwirkung unterstützt.Radial seals 12 are arranged in these corners. Between two adjacent radial seals, a circumferential curve of the piston and a circumferential curve of the housing, there extends a compression space 13 which is laterally bounded by end walls and end face seals (not shown ). In the housing jacket 14 there are combustion chambers 15 which are connected to the compression chambers 13 and which are designed as troughs running transversely to the direction of movement of the piston 1. The fuel enters the combustion chamber 15 through an injection device 16. While in the embodiment according to FIG. 1 the combustion chamber 15 is arranged symmetrically to the Hadial seals 11, the combustion chamber 15 according to FIG. 2 is in the rear half as seen in the direction of rotation of the piston of the circumferential arc of the mantle. As a result, the vortex formation generated by the inlet flow during compression is supported by the displacement effect that occurs.

Die Wirkungsweise der-Rotationakolbenbrennkraftmaschine ist folgende. In der Zeichnung ist die'Rotationskolbenbrennkraftmaschine mit einer Kolbenstellung dargestellt, die dem Übergang vom Auslaß- zum Einlaßtakt entspricht. Bei weiterer Drehung des Kolbens überläuft die Auslaßsteueröffnung d die nächstgelegene Radialdichtung 12, während durch die Einlaßateueröffnung 6 und durch den Einlaßkanal 'l Verbrennungsluft in den sich gleichzeitig vergrößernden Verdichtungsraum 13 strömt. Durch die erfindungsgemäße Ausrichtung des Einlaßkanals erzeugt die einströmende Verbrennungsluft im Verbrennungsraum 15 einen Luftwirbel, dessen Achse im wesentlichen parallel zur Maschinenachse liegt. Bei weiterer Drehung des Kolbens überläuft auch die Einlaßsteueröffnung 6 die in Drehrichtung nächstgelegene Radialdichtung 12, und der Einlaßtakt ist beendet. Darauf wird durch den folgenden Umfangsbogen des Kolbens die Luft im Verdichtungsraum 13 und dem Verbrennungsraum 15 verdichtet. Gegen Ende des Verdichtungstaktes wird Brennstoff durch die Einspritzvorrichtung 16 in den Brennraum 15 eingespritzt, und der Arbeitstakt beginnt. In dieser Weise folgen Einlaß-, Verdichtungs-, Arbeits- und Auslaßtakt auch in den übrigen Verdichtungs- und Brennräumen der Brennkraftmaschine.The mode of operation of the rotary piston internal combustion engine is as follows. In the drawing is the rotary piston internal combustion engine with a piston position shown, which corresponds to the transition from exhaust to intake stroke. With further Rotation of the piston, the outlet control opening d overflows the nearest radial seal 12, while through the inlet port 6 and through the inlet duct 'l combustion air flows into the compression chamber 13, which is enlarged at the same time. By the invention Alignment of the inlet duct creates the incoming combustion air in the combustion chamber 15 an air vortex, the axis of which is essentially parallel to the machine axis. With further rotation of the piston, the inlet control opening 6 overflows the in Direction of rotation closest radial seal 12, and the intake stroke is ended. Thereon the air in the compression chamber 13 is generated by the following circumferential arc of the piston and the combustion chamber 15 is compressed. Towards the end of the compression stroke, there is fuel injected by the injection device 16 into the combustion chamber 15, and the work cycle begins. In In this way, inlet, compression, work and exhaust stroke also in the remaining compression and combustion chambers of the internal combustion engine.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e, `1. Rotary piston internal combustion engine, in which the piston profile is determined by a trochoid, preferably an epitrochoid and accordingly the mantle trajectory according to the outer envelope of the trochoid runs and the combustion chambers as transverse to the direction of movement of the piston Wells are provided in the jacket, a piston being used, the circumference of which a number of zones close to the axis, divisible by two, and a correspondingly large number of circumferential arcs has, of which every second both with one with respect to the direction of rotation the piston is provided at the rear inlet control opening of an inlet port, characterized in that the inlet channel, seen in the direction of rotation of the piston, facing forward opens into the combustion chamber.

2. Rotary piston internal combustion engine according to claims 1 or 2, characterized in that the combustion chamber, in the direction of rotation seen of the piston, in the rear half of the circumferential arc of the jacket track lies.