DE1927840A1

DE1927840A1 - Drehkolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1927840A1
Application number: DE19691927840
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yamamoto
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1968-06-06
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1969-12-11
Also published as: US3584607A; DE6921974U

Description

PAl tNTANWÄLTf

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

telefon: 395314 2000 HAMBURG 50,^O. Mai I969

TELEGRAMME: KARPATENT KDN I GSTRASS E 28

W. 1^294/69 12/Pa

Toyo Kogyo Co. Ltd. Aki-gun, Hiroshima (Japan)

Drehkolben-Brennkraftmasohine

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbrennungskammer eines Drehkolbens in einer Drehkolben-Brennkraftmaschine, die ein Gehäuse, das aus einem Mittelgehäuseteil mit epitrochoidaler Innenfläche und Seitengehäuseteilen zusammengesetzt ist, die an beiden Seiten des Mittelgehäuseteiles abdichtend angeordnet sind, und einen Drehkolben aufweist mit im wesentlichen dreieckförmigem Profil, der mittels Planetenbewegung drehbar ist und in dem Gehäuse angeordnet ist sowie wenigstens eine Verbrennungskammer aufweist, die an seiner Umfangsfläche als Ausnehmung gebildet ist, die gemäß der Erfindung an einer Spitze des Kolbens beginnt und dann in der Drehrichtung des Kolbens allmählich in ihrer Tiefe zunimmt sowie an der Kolbenspitze am breitesten ist und dann allmählich in ihrer Breite abnimmt und an einer Stelle zwischen benachbarten Spitzen endigt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskammer eines Drehkolbens in einer Drehkolben-Brennkraftmaschine und insbesondere auf eine Verbesserung einer Verbrennungskammer eines Drehkolbens, um vollständige Verbrennung von Brennstoff in der Arbeitskammer dadurch zu schaffen, daß die Verbrennungskammer an dem Drehkolben mit besonderer Gestalt gebildet ist.

Üblaiche Drehkolben-Brennkraftmaschinen umfassen ein Gehäuse, das aus einem Mittelgehäuseteil mit epitrochoi-

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daler Innenfläche und Seitengehäuseteilen zusammengesetzt ist, die auf beiden Seiten des Mittelgehäuseteiles abdichtend angeordnet sind, und einen Drehkolben mit im wesentlichen dreieckförmigem Profil, der mit Planetenbewegung auf einer exzentrischen Welle drehbar ist, wobei ein Gasgemisch durch einen Einlaß eintritt, das Gas komprimiert und gezündet wird, um Explosion hervorzurufen, wonach die verbrannten Gase durch einen Auslaß austreten. Eine Drehkolben-Brennkraftmaschine dieser Art weist allgemein eine Verbrennungskammer auf, die als eine Ausnehmung am Umfang des Drehkolbens gebildet ist, und das Kompressionsverhältnis wird durch Änderungen der Größe und der Tiefe der Ausnehmung geändert. Durch die Größe und die Gestalt der Verbrennungskammer wird jedoch nicht nur das Kompressionsverhältnis geändert, sondern die Verbrennung des Gasgemisches im großen Ausmaß beeinflußt, um dadurch die Leistung der Maschine hervorzurufen bzw. zu beeinflussen. '.

Bei einer üblichen Drehkolben-Brennkraftmaschine dieser Art besteht für die Arbeitskammer, die zwischen der Innenfläche des Mittelgehäuseteiles und der äußeren Umfangsfläche des Drehkolbens gebildet ist, das Bestreben, in zwei Kammern unterteilt zu werden, wenn der Drehkolben sich an oder nahe der oberen Totpunktstellung des Kompressionshubes befindet, d. h. in eine Vorderkammer und eine Hinterkammer, und zwar durch den Vorsprung, der an der Innenfläche des Mittelgehäuseteiles gebildet ist, was zum Unterteilen oder Trennen der Geschwindigkeit der Flammenausbreitung von der Vorderkammer zu der Hinterkammer führt mit dem Ergebnis, daß in dem Gegenteil (counter part) der Hinterkammer gegen die Drehrichtung unverbranntes Gas verbleibt, was einen Nachteil darstellt. Es ergibt sich, daß nach Zünden des Gases das Volumen der Vorderkammer mit ihrer Drehbewegung sich vergrößert, während das Volumen der Hinterkammer sich verkleinert, so daß das in der Hinterkammer befindliche Gas komprimiert wird

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mit dem Ergebnis, daß es mit hoher Geschwindigkeit von der Hinterkammer in die Vorderkammer durch den Spalt hindurch ausgestoßen wird bzw. strömt, der zwischen der Innenfläche des an dem Mittelgehäuseteil gebildeten Vorsprungs und der äußeren Umfangsflache des Drehkolbens gebildet ist. Dies führt dazu, daß die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung in Drehrichtung beschleunigt wird, während die Flammenausbreitung gegen die Drehrichtung verzögert wird, so" daß sich unvollständige Verbrennung des Gases in dei Hinterkammer ergibt.

Die Erfindung bezweckt daher, diesen und weitere Nachteile üblicher Drehkolben-Brennkraftmaschinen zu beseitigen, und ein Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Brennkammer eines Drehkolbens in einer Drehkolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, die ein Gehäuse, das aus einem Gehäuseteil mit epitrochoidaler Innenfläche und auf beiden Seiten des Mittelgehäuseteiles abdichtend angeordneten Seitengehäuseteilen zusammengesetzt ist, und einen Drehkol'ben aufweist mit im wesentlichen dreieckförmigem Profil, der mittels Planetenbewegung auf einer exzentrischen Welle drehbar ist und in dem Gehäuse angeordnet ist und an seiner Umfangsfläche mit wenigstens einer Verbrennungskammer in Form einer Ausnehmung versehen ist. Gemäß der Erfindung beginnt die Ausnehmung an einer Kolbenspitze und nimmt in der Drehrichtung des Kolbens allmählich an Tiefe zu. Außerdem ist die Ausnehmung an der Spitze am breitesten und nimmt dann allmählich" in ihrer Breite ab und endigt an einer Stelle zwischen benachbarten Spitzen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Drehkolben-Brennkraftmaschine, deren Drehkolben in einem Gehäuse auf einer exzentrischen Welle angeordnet und mit einer Verbrennungskanunerausnehmung

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gemäß der Erfindung versehen ist. Pig. 2 ist eine Draufsicht des mit einer Verbrennungskammerausnehmung gemäß der Erfindung versehenen Drehkolbens.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer an dem Drehkolben einer Drehkolben-Brennkraftmaschine gebildeten Verbrennungskammer ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse Io auf, das aus einem Mittelgehäuseteil 11 mit epitrochoidaler Innenfläche 12 und Seitengehäuseteilen IJ zusammengesetzt ist, . die auf beiden Seiten des Mittelgehäuseteiles 11 abdichtend angeordnet sind. Die Maschine weist weiterhin einen Drehkolben l4 auf mit im wesentlichen dreieckförmigem Profil, der auf einer exzentrischen Welle 15 angeordnet ist, um in dem Gehäuse Io eine Planetenbewegung auszuführen, und der an seiner Umfangsfläche mit wenigstens einer Verbrennungs· kammerausnehmung 16 gebildet ist. Die oder jede Ausnehmung 16 nimmt, beginnend an der betreffenden Spitze 18 des Drehkolbens 14, in der Drehrichtung des Kolbens 14 in ihrer Tiefe allmählich zu, wie es aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Außerdem ist die Breite der Ausnehmung l6 an der betreffenden Kolbenspitze 18 am größten, und sie nimmt dann in der Drehrichtung des Kolbens allmählich ab. Weiterhin sind eine Einlaßöffnung 19, eine Auslaßöffnung 2o und eine Zündeinrichtung 21 vorgesehen. An jeder Spitze 18 des Drehkolbens 14 ist eine Spitzendichtung 22 vorgesehen.

Da die Verbrennungskammerausnehmung l6 an der Umfangsfläche 17 des Drehkolbens lh derart gebildet ist, daß ihre Tiefe, beginnend von der betreffenden Spitze 18 des Drehkolbens 14, allmählich zunimmt und ihre Breite an der Spitze 18 am größten ist und dann in der Drehrichtung allmählich abnimmt, ist so weit wie möglich verhindert, daß die zwischen der Innenfläche 12 des Mittelgehäuseteiles 11 und der äußeren Umfangsfläche 17 des Kolbens lh gebildete Arbeitskammer durch den Vorsprung 24 des Mittelgehäu-

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seteiles 11 in zwei Kammern unterteilt wird mit dem Ergebnis , daß, da mit der Drehung des Drehkolbens l4 die Strömungsgeschwindigkeit oder Ausstoßgeschwindigkeit des Gases von der Hinterkammer 25 zu der Vorderkammer 23 herabgesetzt ist, die Flammenausbreitung von.der Vorderkammer 23 zu der Hinterkammer 25 leicht vervollständigt wird. .

Aus vorstehender Beschreibung ist zu verstehen, daß, da die Hinterkammer 25 der Arbeitskammer größer als die übliche Hinterkammer ist, das Oberflächen-Volumenverhältnis der Kammer 25 klein sein kann mit dem Ergebnis, daß die Erscheinung des Auslöschens der Flamme in der Kammer 25 verhindert werden kann.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die so gebildete Verbrennungskammer vollständige Verbrennung des Gasgemisches in der Arbeitskammei/ges chaff en wird, so daß die Leistung der Maschine verbessert wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Austritt unverbrannten Gases vermindert ist, so daß Verschmutzung der Luft verhindert wird.

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Claims

Patentansprüche

Drehkolben-Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse, einem Mittelgehäuseteil mit epitrochoidaler Innenfläche und Seitengehäuseteilen zusammengesetzt ist, die abdichtend auf beiden Seiten des Mittelgehäuseteiles angeordnet sind, und mit einem Drehkolben mit im wesentlichen dreieckigem Profil, der auf einer exzentrischen Welle angeordnet ist, um in dem Gehäuse eine Planetenbewegung auszuführen, wobei wenigstens eine Verbrennungskammer an der Umfangsflache des Kolbens gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (l6) durch eine Ausnehmung gebildet ist, die, beginnend an .einer Kolbenspitze (l8),in der Drehrichtung des Kolbens Ln ihrer Tiefe allmählich zunimmt.

2„ DrehkoLben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammerausnehmung (16) an der Kolbenspitze (l8) ihre größte Breite hat und dann in der Drehrichtung des Kolbens in ihrer Breite allmählich abnimmt.

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