DE2213964B2 - Mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen, an seinem äußeren Umfang axial und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Zylinders, umlaufenden, jeweils zwei miteinander starr verbundene, diametral einander gegenüberliegende Kolben aufweisenden Kolbenpaaren, wobei das eine Kolbenpaar mit ungleichförmiger und das andere Kolbenpaar mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit umläuft und die Kolben des letztgenannten Kolbenpaares eine größere Masse haben, sowie im Radialschnitt sich nach außen verbreitern und am äußeren Umfang jeweils zwei nach entgegengesetzten Richtungen sich erstreckende, die jeweiligen Arbeitsräume vergrößernde und entsprechend den Ein- und Auslaßöffnungen axial gegeneinander versetzte Aussparungen aufweisen Eine derartige mittelachsige Umlaufkolben-Brennkrafimaschine ist Gegenstand der deutschen Auslegeschnft 2 201 772. S Durch entsprechende Zuordnung der Em- und Auslaßöffnungen können bei der bekannten Maschine die Ein- und Auslaßzeiten trotz verhältnismäßig schmaler Ein- und Auslaßöffnungen an dem das Kolbengehäuse bildenden Zylinder erheblich vergro-

^{ΛΟ 86}SSe¹S durch die am äußeren Umfang sich erstrekkenden Aussparungen gebildete, die Arbeitsräume vergrößernde Volumen wird jedoch wahrend des Verdichtungstaktes nicht verringert und fuhrt somit zu einem geringeren Verdichtungsgrad des zwischen zwei Kolben befindlichen Arbeitsmediums. Außerdem wirken sich diese die Arbeitsräume schlauchjirtig verlängernden Aussparungen beim Überschieben des Arbeitsmediums in die Aussparungen und bei der _ao Verbrennung des Arbeitsmediums nachteilig aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. die nachteiligen Auswirkungen dieser Aussparungen auf die Verdichtung und die Verbrennung des λ\γ-beitsmediums zu vermeiden, was bei einer Brenn- « kraftmaschine der vorgenannten Art geir-aß der Erfindung dadjrch erreicht wird, daß die Aussparungen die" Form von nach den beiderseitigen Arbeitsräumen hin sich vertiefenden Mulden haben und an den gegenüberliegenden Stirnflächen der benachbarten Kolben der mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolbenpaare jeweils ein Vorsprung vorgesehen ist, welcher in der Totpunktlage der Kolben in die gegenüberliegende Mulde eingreift.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemaße Ausbildung für den Betrieb der Brennkraftmaschine als Dieselmotor, wobei der Brennstoff m die am Kolbenumfang vorgesehenen Aussparungen eingespritzt

*Der beispielsweise für einen Dieselbetrieb erforderliche hohe Verdichtungsgrad wird trotz der verhältnismäßig breiten, die Arbeitsräume mit den Mulden verbindenden Muldenöffnungen im Totpunkt dadurch erzielt, daß die sich zum Arbeitsraum hm erweiternden und vertiefenden Mulden im wesenthchen durch die Vorsprünge ausgefüllt werden, die an den den Muldenöffnungen gegenüberliegenden Stirnseiten der mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolben geringerer Masse vorgesehen sind. An den Stirnseiten der Kolben Vorsprünge vorzusehen, die in entsprechende Stirnseiten der anderen Kolben eingreifen, ist aus der USA.-Patentschnft 2 228 193 bekannt.

Aussparungen in Kolben von Brennkraftmaschinen vorzusehen, ist bereits Stand der Technik (USA.-Patentschrift 3 256 866).

Die gemäß der Erfindung an den Kolben geringerer Masse vorgesehenen Vorsprünge können durch eine entsprechende Formgebung in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, um zusammen mit 60 den Begrenzungsflächen der Aussparungen der Kolben größerer Masse für die bei der Verdichtung in die Mulde übergeschobene Luft Führungskanäle zu bilden, die innerhalb der Mulde zur Ausbildung starker Luftwirbel führen. Eine Erhöhung der Wirbelbil-65 dung kann dadurch erzielt werden, daß im mittleren Bereich der Mulden jeweils eine höckerartige Erhebung vorgesehen ist.

Um die Wirbelbildung noch zu erhohen, sind die

die Mulden bildenden Aussparungen und die Vorsprünge in einer sie durchsetzenden Radialebene vorteilhafterweise jeweils unsymmetrisch so ausgebildet, daß die in die Mulde überströmende Luft tangential in diese einströmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Weise dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht der zylindrischen Umfangsfläche zweier benachbarter Kolben in Totpunktlage,

Fig. 2 eine Seitenansicht der beiden in Fig. 1 dargestellten Kolben in Richtung des Pfeiles A gesehen,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Schnittlinie 3 - 3 der Fig. 1,

An der zylindrischen Umfangsfläche weist der Kolben größerer Masse in axialer und auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt zwei muldenförmige Aussparungen 1 und 2 auf, die, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, eine sich vertiefende Öffnung nach den angrenzenden Arbeitsräumen 3 und 4 sowie in ihrem mittleren Bereich jeweils eine höckerartige Erhebung 5 und 6 aufweisen. In die sich vertiefenden Aussparungen greifen in den jeweiligen Totpunktk'gen die an den Kolben geringerer Masse angeformten Vorsprünge 7 und 8, wie dies fur den Vorsprung« in Fig. 1 in durchgehenden Linien und für den Vorsprung 7 Ln strichpunktierten Linien

dargestellt ist _A u ·♦ ·· 1

Die sich nach den angrenzenden Arbeitsraumen 3 und 4 verbreiternden und vertiefenden muldenförmigen Aussparungen 1 und2 (Fig. 1,2 und3) bedeuten einen großen Steuerquerschnitt für den Einlaß beim Ansaugen des Arbeitsmediums durch die Mulde hindurch wie auch beim Austreiben der verbrannten Gase, ohne daß dadurch eine Verringerung der Verdichtung in Kauf genommen werden müßte, weil durch den in diese Verbreiterung und Vertiefung eingreifenden Vorsprung des Kolbens geringerer Masse eine Vergrößerung des Arbeitsraumes vermieden wird.

Der Vollständigkeit halber sind in die abzudichtenden Flächen der beiden Kolben die zur Aufnahme der Dichtungsleisten bestimmten Nuten 9 eingezeichnet (F ig. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen, an seinem äußeren Umfang axial und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Zylinders umlaufenden, jeweils zwei miteinander starr verbundene, diametral einander gegenüberliegende Kolben aufweisenden Kolbenpaaren, wobei das eine Kolbenpaar mit ungleichförmiger und das andere Kolbenpaar mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit umläuft und die Kolben des letztgenannten Kolbenpaare5 eine größere Masse haben, sowie im Radialschnitt sich nach außen verbreitern und am äußeren Umfang jeweils zwei nach entgegengesetzten Richtungen sich erstreckende, die jeweiligen Arbeitsräume vergrößernde und entsprechend den Ein- und Auslaßöffnungen axial gegeneinander versetzte Aussparungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (1,2) die Form von nach den beiderseitigen Arbeitsräumen (3,4) hin sich vertiefenden Mulden haben und an den gegenüberliegenden Stirnflächen der benachbarten Kolben der mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolbenpaare jeweils ein Vorsprung (7,8) vorgesehen ist, welcher in der Totpunktlage der Kolben in die gegenüberliegende Mulde eingreift.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Kolben geringerer Masse vorgesehenen Vorsprünge (7,8) zusammen mit den Begrenzungsflächen der Aussparungen (1,2) der Kolben größerer Masse Wirbel bildende Führungskanäle für das bei der Verdichtung in die Mulden übergeschobene Arbeitsmedium bilden.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (1,2) in ihrem mittleren Bereich jeweils eine die Wirbelbildung begünstigende Höckerartige Erhebung (5, 6) aufweisen.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulden (1,2) und die Vorsprünge (7,8) in einer sie durchsetzenden Radialebene jeweils unsymmetrisch ausgebildet sind.