DE2213965B2

DE2213965B2 - Mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2213965B2
Application number: DE2213965A
Authority: DE
Inventors: Huschang Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Sabet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-22
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1974-05-30
Also published as: IT981323B; GB1421859A; FR2177388A5; DE2213965A1; DD107511A5; DE2213965C3; JPS496309A; SU494884A3; JPS5130202B2

Description

Die Erfindung betrifft eine mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen, an seinem äußeren Umfang axial und in Umfangsrichtung versetzte Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Zylinders umlaufenden, jeweils aus zwei miteinander starr verbundenen, diametral gegenüberliegenden Kolben bestehenden Kolbenpaaren, von denen das eine Kolbenpaar mit gleichförmiger und das andere Kolbenpaar mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit, Arbeitskammern zwischen sich bildend, umlaufen. Eine derartige Umlaufkolbeu-Brennkraftmaschine ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 021640 bekannt.

Um sich die Vorteile des Brennkammer-Prinzips auch bei Umlaufkolben-Brennkraftmaschinen der vorgenannten Art zunutze machen zu können, müssen Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß eine Brennkammer in jedem Zeitpunkt jeweils nur mit einer Arbeitskammer in Verbinduug steht und diese Verbindung während der ganzen Dauer des Ar-

beitstaktes aufrechterhalten bleibt, was bei der gegebenen Umfangserstreckung mindestens der eine größere Masse aufweisenden, gleichzeitig eine Steuerfunktion ausübenden Kolben auf Schwierigkeiten stößt. Hierbei ist noch besonders zu berücksichtigen, daß die jeweilige Umsteuerung zur nächsten Arbeitskammer immer zu dem gleichen Zeitpunkt gegenüber dem Zünd-Totpunkt erfolgt, unabhängig davon, ob die steuernde Funktion von einem großen, mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolben

so oder von einem kleinen, mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolben ausgeübt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art Brennkammern vorzusehen, die den vorgenannten Bedingungen genügen und der speziellen Ausbildung der Kolben so angepaßt sind, daß für die Aufbereitung des Gemisches, für eine zuverlässige Zündung und für einen eine vollständige Verbrennung des Gemisches gewährleistenden Ablauf des Verbrennungsvorganges optimale Verhältnisse geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Die mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Kolben haben in Umfangsrichtung axial versetzte Aussparungen, die nach entgegengesetzten Umfangsrichtungen randoffen die jeweiligen Arbeitskammern vergrößern.

b) In der Radialebene der Einlaßöffnungen sind im Zylinder in mit den Einlaßöffnungen übereinstimmender Anzahl jeweils eine Zündkerze, Glühkerze und/oder eine Brennstoffeinspritzdüse aufweisende Brennkammern vorgesehen, welche während der Verbrennungsphase mit den Arbeitskammern jeweils durch zwei Verbindungskanäle verbunden sind, die so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen der Hinterkante des in Umlaufrichtung der Kolben zweiten Verbindungskanals und der Vorderkante des hinteren Verbindungskanals etwa gleich der radial äußersten Umfangserstreckung der mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolben ist.

Aussparungen in den Kolben einer Brennkraftmaschine obengenannter Art vorzusehen, ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 3 256 866). Auch die Anordnung von Brennkammern im Mantel einer Brennkraftmaschine der vorgenannten Art ist bereits vorweggenommen, wobei in der Brennkammer eine Zündkerze (britische Patentschrift 497 630) oder eine Glühkerze (deutsche Patentschrift 525 867) angeordnet sein kann.

Durch die Erfindungsmerkmale wird erreicht, daß die Brennkammern praktisch ununterbrochen mit einer jeweils im Arbeitstakt befindlichen, zwischen zwei Kolben gelegenen Arbeitskammer in der Verbrennungsphase in Verbindung stehen, so daß, während eine Arbeitskammer vier Takte durchläuft, eine

Brennkammer in derselben Zeit nacheinander mit Fig.4 einen der Fig.3 ^P^nden Schnitt

vier verschiedenen Arbeitskammern verbunden und mit zwei Kolben in der andereη J °^^^: ~
somit auch eine gleichbleibend hohe Temperatur der In dem hohl ausgebildeten ^™ξ?™'^£^^Υ ₂

Brennkammern gewährleistet ist. Durch die Anord- linder 1 (Fig.l) ist die durch d* brafieη ieüe^ nung zweier Verbindungskanäle wird hierbei eine die 5 und 3 gebildete Brennkammer 4 «age*em ua oem Durchmischung des Brennstoff-Luft-Gemisches be- oberen, mit Schrauben an dem ^^Vnhmneen S günstigende Wirbelbildung hervorgerufen, stigten Teil3 der Brennkammer 4 md^a^»

^S Der zwischen den beidL YerbLlungskanälen be- und 6 für eine wahlweise «F**
findUche Steg schützt hierbei die Umfangsfläche der Glühkerze und/oder eine ^
vor der Brennkammer zeitweilig stillstehenden klei- io Die Brennkammer4 weist ?
neren Kolben vor der Beaufschlagung mit den heißen und 8 auf, von denen der in
Gasen der Brennkammer und verhindert somit eine hintere Kanal 7 im wesentlichen £ S

allzu starke Aufheizung der Umfangsfläche dieser verläuft, während der die Auss^^SSä'
Kolben. Kanal 8 schräg in Richtung der Umlaufbewegung

Die Wirbelbildung in der Brennkammer kann vor- 15 Kolben angeordnet ist.

teilhafterweise dadurch noch begünstigt werden, daß Wie aus Fig.3 und 4 ersichtlich ist, ist jede

der zweite Verbindungskanal von der Brennkammer Brennkammer praktisch dauernd mit einer Aroeiiszur Arbeitskammer hin in Um.aufrichtung geneigt kammer in Verbindung, wobei die Verb^ung zmverläuft sehen der Brennkammer und der an der Brennkamin weiterer Ausgestaltung sind die durch die bei- ao mer sich vorbeibewegenden ^^^!J^
den Verbindungskanäle gebildeten öffnungen der kurz vor dem Zündtotpunkt^zustande komm·
Brennkammer in radialer Richtung gesehen im we- kurz vor dem Beginn des Auspufftaktes auf
sentlichen rechteckig ausgebildet und weisen in achs- halten wird. Die randoffene Ausspanmgiiparalleler Richtung im wesentlichen dieselbe Breite ßeren, mit gleichförmiger Geschwmdigke* u
aufwiedieEinlaßöffnungen. »5 den Kolbens 10 ist hierbei so bemessen^ die am

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Umfang gemessene Kolbenbreite gerade-J™ *»v«l Erfindungsgegenstandes in schematischer Weise dar- größer als die Breite der Öffnung der B«™^^« Bestellt Es zeiet ist, daß mittels der in der Zeichnung nicht dargestell-

^S F i g." 1 einen Schnitt in einer Radialebene durch ten Dichtleisten in der äußeren U^W^J^ eine Brennkammer, 30 Kolben zwei '^^f

2 d i

ne Brennkammer, 30 Kolben zwei '^^f^J^^StS

Fig. 2 einen Schnitt nach der Schnittlinie 2-2 der stets gegeneinander abgedichtet smd. Dieselbe Be

Fiel messung weist, wie aus Fig.4 ersichtlich ist, der

Fig! 3 einen Schnitt entsprechend der Fig. 1 mit kleine Kolben9 auf. Elementenschutz wird nicht be-

zwei in einer Totpunktlage befindlichen Kolben, ansprucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mittelachsige Umlaufkolben-Brennkraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen, an seinem äußeren Umfang axial und in Umfangsrichtung versetzte Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Zylinders umlaufenden, jeweils aus zwei miteinander starr verbundenen, diametral gegenüberliegenden Kolben bestehenden Kolbenpaaren, von denen das eine Kolbenpaar mit gleichförmiger und das andere Kolbenpaar mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit, Arbeitskammern zwischen sich bildend, umlaufen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit umlaufenden Kolben (10; haben in Umfangsrichtung axial versetzte Aussparungen (11), die nach entgegengesetzten Umfangsrichtungen randoffen die jeweiligen Arbeitskammern vergrößern.

b) In der Radialebene der Einlaßöffnungen sind im Zylinder (1) in mit den Einlaßöffnungen übereinstimmender Anzahl jeweils eine Zündkerze, Glühkerze und/oder eine Brennstoffeinspritzdüse aufweisende Brennkammern (4) vorgesehen, welche während der Verbrennungsphase mit den Arbeitskammern jeweils durch zwei Verbindungskanäle (7, 8) verbunden sind, die so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen der Hinterkante (8 a) des in Umlaufrichtung der Kolben (9, 10) zweiten Verbindungskanals (8) und der Vorderkante (7 d) des hinteren Verbindungskanals (7) etwa gleich der radial äußersten Umfangserstreckung der mit ungleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kolben (9) ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungskanal (8) von der Brennkammer (4) zur Arbeitskammer hin in Umlaufrichtung geneigt verläuft.

3. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die beiden Verbindungskanäle (7, 8) gebildeten Öffnungen der Brennkammer (4) in radialer Richtung gesehen im wesentlichen rechteckig ausgebildet sind und in achsparalleler Richtung im wesentlichen dieselbe Breite wie die Einlaßöffnungen aufweisen.