DE2453815B2

DE2453815B2 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE2453815B2
Application number: DE2453815A
Authority: DE
Inventors: Hermann 7107 Neckarsulm Harst
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1974-11-13
Publication date: 1980-12-04
Also published as: DE2453815A1; DE2453815C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse, das aus einem Mantel mit mehrbogiger innerer Mantelfläche und parallelen Seitenteilen besteht und in welchem ein mehreckiger Kolben exzentrisch drehbar gelagert ist, der mit seine-Ecken an der inneren Mantelfläche entlangglcitet. wobei im Gehäuse Einlaß- und Auslaßkanäle vorgesehen sind und im Mantel mindestens eine sich zur inneren Mantelfläche hin erstreckende Zündkerzenbohrung: angeordnet ist, die eine Zündkerze aufnimmt und in die nahe der Zündkerzenelektroden eine Druckleitung mündet. The invention relates to a rotary piston internal combustion engine with a housing which consists of a jacket with a multi-arched inner surface and parallel side parts and in which a polygonal piston is eccentrically rotatably mounted, the corners of which glcitet along the inner surface. wherein inlet and outlet channels are provided in the housing and at least one spark plug bore extending towards the inner circumferential surface is arranged in the casing, which receives a spark plug and into which a pressure line opens near the spark plug electrodes.

Eine derartige Kreiskolben-Brennkraftmaschine isl durch die DE-OS 15 76 193 bekannt geworden.Such a rotary piston internal combustion engine isl from DE-OS 15 76 193 became known.

Bei dieser bekannten Maschine werden mit Hilfe von durch die Druckleitung zugeführter Druckluft Abgasreste und Verbrennungsrückstände aus der Zündkerzen' bohrung in die Arbeitskammer geblasen, um sicherzustellen, daß im Bereich der Zündkerzenelektroden ein zündfähiges Gemisch vorhanden ist und eine Verengung der Zündkerzenbohrung durch Rückstände nicht eintreten kann. Ein in der Druckleitung angeordnetes Rückschlagventil schließt hierbei die Leitung gegen ein Eindringen und Abströmen von Brenngasen über die Zündkerzenbohrung ab. Eine andere Lösung (DE-OS 12 9)3) sieht anstelle der Verwendung einer besonderen Druckluftquclle vor, daß bei einer Mehrfachmaschine die Verdichtungskammer der einen Maschine mit der /ündkerzenbohrung der anderen Maschine über eine Leitung unter Zwischenschaltung rines Riickschlagventiles verbunden ist, wodurch ein Brennstoff-Luft-Gemisch zur Reinigung von Verbrennungsrückständen in die Zündkerzenbohrung geblasen und vermieden wird, daß sich in der Zündkerzenbohrung Luft oder ein » brennstoffarmes Gemisch befindet. Obwohl bei dieser Lösung der Elektrodenbereich der Zündkerze mit zündwilligem Frischgas umspült wird, besteht diese wie auch die vorgenannte Ausführung aus einem mehrmals verzweigten Leitungssystem, in das zusätzliche Rück- In this known machine, exhaust gas residues and combustion residues are blown out of the spark plugs' bore into the working chamber with the help of compressed air supplied through the pressure line to ensure that an ignitable mixture is present in the area of the spark plug electrodes and that the spark plug bore cannot be narrowed by residues. A check valve arranged in the pressure line closes the line against the ingress and escape of fuel gases via the spark plug bore. Another solution (DE-OS 12 9) 3) provides, instead of using a special compressed air source, that in a multiple machine the compression chamber of one machine is connected to the / ündkerzenbohrung of the other machine via a line with the interposition of a check valve, whereby a fuel -Air mixture is blown into the spark plug bore to clean combustion residues and it is avoided that there is air or a »fuel-poor mixture in the spark plug bore. Although in this solution the electrode area of the spark plug is flushed with ignitable fresh gas, this, like the aforementioned version, consists of a multiple branched line system into which additional return

iü schlagventile eingefügt werden müssen. Außerdem läßt sich die letztgenannte Ausführung nur bei einer Mehrfach-Kreiskolben-Brennkraftmaschine verwirklichen. Derartige zusätzliche Einrichtungen erfordernde Lösungen sind verhältnismäßig aufwendig und infolgeiü check valves must be inserted. Besides, lets the last-mentioned version can only be realized in a multiple rotary piston internal combustion engine. Such additional facilities requiring solutions are relatively expensive and as a result

H der ständig wechselnden Beanspruchung auf die Dauer nicht funktionssicher. Es ist zwar auch bekannt (Japanische Patent-Bekanntmachung 46-20 602), die zur Zündkerzenbohrung führende Leitung ohne Rückschlagventil an eine benachbarte Arbeitskammer anzuschließen, aber ein hierdurch mögliches Oberströmen und ein Gasaustausch zwischen benachbarten Arbeitskammern kann zu einem unerwünschten Kurzschluß führen, der einen Leistungsverlust und den Ausstoß unverbrannter Gase zur Folge haben kann. H not functionally reliable in the long run due to the constantly changing load. It is also known (Japanese Patent Publication 46-20 602) to connect the line leading to the spark plug bore to an adjacent working chamber without a check valve, but a possible overflow and gas exchange between neighboring working chambers can lead to an undesired short circuit that results in a loss of power and can lead to the release of unburned gases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Spülung der Zündkerzenbohrung und der Zündkerzenelektroden erreicht wird.The invention is based on the object of creating a rotary piston internal combustion engine of the type mentioned at the outset, in which with relatively flushing of the spark plug bore and spark plug electrodes is achieved by simple means.

jo Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,jo This object is achieved according to the invention by daß die Druckleitung mit einer nahe der Zündkerze imthat the pressure line with a near the spark plug im

Mantel angeordneten geschlossenen Spülkammer inJacket arranged in closed rinsing chamber Verbindung steht.Connection. Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag nimmt dieIn the proposal according to the invention, the

Ji Spülkammer während des Verdichtungsvorganges durch die Zündkerzenbohrung und über die Leitung gedrücktes Frischgas auf. Im Verlauf des dieser Arbeitsphase folgenden, im Bereich der Zündkerzenbohrung eintretenden Druckabfalls kann das in dieJi rinsing chamber during the compression process through the spark plug hole and through the line, pressurized fresh gas. In the course of this The pressure drop occurring in the area of the spark plug bore following the work phase can affect the Spülkammer gedrückte Frischgas durch die Zündkerzenbohrung zurückströmen und hierbei vorhandene Verbrennungsrückstände in die Arbeitskammer blasen und dabei die Zündkerzenbohrung mit Frischgas versorgen. Durch den ständigen Druckwechsel beiFresh gas that is pressed in the flushing chamber can flow back through the spark plug bore and any existing gas Blow combustion residues into the working chamber and the spark plug bore with fresh gas supply. Due to the constant pressure change at Betrieb der Maschine im Bereich der Zündksivenbohrung und das dadurch hervorgerufene Pulsieren können nicht nur Ablagerungen vermieden werden, sondern es wird auch zur Gewährleistung einer einwandfreien Zündung der Bereich der Zündkerzenbohrung ständigOperation of the machine in the area of the ignition socket and the pulsation caused by it Not only will buildup be avoided but it will also ensure proper functioning Ignition the area of the spark plug hole constantly mit Frischgas gespült und gleichzeitig gekühlt Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die geschlossene Spülkammer kein Kurzschluß zwischen benachbarten Arbeitskammern eintreten kann. Zur Sicherstellung der Funktion der Spülkammer ist diese nahe derpurged with fresh gas and cooled at the same time Another advantage is that the closed rinsing chamber prevents a short circuit between adjacent working chambers. To make sure the function of the rinsing chamber is close to that

Zündkerze angeordnetSpark plug arranged

Um besonders an den Elektroden der Zündkerze unerwünschte Verbrennungsrückstände zu vermeiden, kann bei einer Zündkerze, deren Kerzengehäuse den die Zündkerzenelektroden enthaltenden Raum umschließt, in der äußeren Ümfangsfiäche des Kerzengehäuses und/oder in der Wand der Zündkerzenbohrung eine Ringnut vorgesehen sein, in welche die Druckleitung mündet, und das Kerzengehäuse radiale Bohrungen aufweisen, die sich von der Ringnut zu den die In order to avoid undesirable combustion residues, especially on the electrodes of the spark plug, in the case of a spark plug whose plug housing encloses the space containing the spark plug electrodes, an annular groove into which the pressure line opens can be provided in the outer circumferential surface of the plug housing and / or in the wall of the spark plug bore , and the spark plug housing have radial bores extending from the annular groove to the

*>■> Zündkerzenelektroden aufnahmenden Raum erstrekken. Durch diese an sich bekannte Maßnahme werden außer der Zündkerzenbohrung ebenfalls die Elektroden ständig umsptiit, so daß sich auch an dieser Stelle keine*> ■> Extend the space accommodating the spark plug electrodes. This measure, which is known per se, also removes the electrodes in addition to the spark plug bore constantly umsptiit, so that there are no

Ablagerungen bilden können und den Elektroden stets Frischgas vorgelagert wird.Deposits can form and fresh gas is always stored in front of the electrodes.

Eine besonders zweckmäßige und einfache Bauweise sowie eine kostengünstige Herstellung kann dadurch erreicht werden, daß die Spülkammer von einer den ^r> Mantel parallel zur Mantelfläche durchdringenden Bohrung gebildet wird, die von beiden Seitenteilen verschlossen isLA particularly advantageous and simple construction and an inexpensive manufacture can be achieved in that the rinsing chamber of a is the ^r> casing formed parallel to the lateral surface penetrating bore closed by two side parts isL

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in i< > Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt Further details and features of the invention emerge from the following description in i < > Connection with the drawing, in which an embodiment of the invention is shown. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart im Querschnitt, ι ^r>Fig. 1 is a schematic representation of a rotary piston internal combustion engine in trochoidal design in cross section, ι ^r >

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung des Zündbereichs der in Fig. 1 gezeigten Kreiskolben-Brennkraftmaschine, undFIG. 2 shows an enlarged illustration of the ignition area of the rotary piston internal combustion engine shown in FIG. 1, and

Fig.3 einen Längsschnitt durch den Mantel gemäß Linie HI-III in F ig. 2.3 shows a longitudinal section through the jacket according to Line HI-III in Fig. 2.

Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der schematisch eine Kreiskoiben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart dargestellt ist, die ein Gehäuse aufweist, welches sich aus einem Mantel 1 mit zweibogiger innerer Mantelfläche 2 und parallelen Seitenteilen 3 zusammensetzt und in welchem ein dreieckiger Kolben 4 auf dem Exzenter 5 einer Exzenterwelle 6 drehbar gelagert ist Der Kolben 4 trägt an seinen Ecken Dichtleisten 7, die beim Umlaufen des Kolbens 4 in Drehrichtung D ständig an der inneren Mantelfläche 2 des Mantels 1 entlanggleiten, wodurch volumenveränderliche Arbeitskammern A, B. Cgebildet werden. Zur Durchführung eines Viertaktverfahrens in jeder dieser Arbeitskammern sind im Mantel 1 ein Einlaßkanal 8 für Frischgas, mindestens eine Zündkerze « 9 und ein Auslaßkanal 10 für die verbrannten Gase vorgesehen. Der Einlaßkanal 8 kann auch in einem oder beiden Seitenteilen angeordnet sein. Jede Arbeitskammer A, B, C führt bei Drehung des Kolbens 4 nacheinander einen Ansaug-, Verdichtungs-, Expansions- und Ausschubtakt aus, wobei sich bei der in der Zeichnung gezeigten Stellung des Kolbens 4 die Arbeitskammer A im Ansaugtakt, die Arbeitskammer/? im Verdichtungstakt und die Arbeitskammer C im Expansionstakt befinden.Let us first refer to FIG. 1, in which a circular head internal combustion engine in trochoidal design is shown schematically, which has a housing which is composed of a jacket 1 with a two-arched inner jacket surface 2 and parallel side parts 3 and in which a triangular piston 4 on the eccentric 5 of an eccentric shaft 6 is rotatably mounted. The piston 4 has sealing strips 7 at its corners which, when the piston 4 revolves in the direction of rotation D, slide continuously along the inner surface 2 of the jacket 1, thereby forming working chambers A, B. C of variable volume. To carry out a four-stroke process in each of these working chambers, an inlet duct 8 for fresh gas, at least one spark plug 9 and an outlet duct 10 for the burned gases are provided in the casing 1. The inlet channel 8 can also be arranged in one or both side parts. When the piston 4 rotates, each working chamber A, B, C successively executes an intake, compression, expansion and exhaust stroke, with the working chamber A being in the intake stroke, the working chamber /? are in the compression stroke and the working chamber C in the expansion stroke.

Die Zündkerze 9 ist im Aus^führungsbeispiel in Drehrichtung D des Kolbens 4 vor der kurzen Achse 11 in einem Bereich der inneren Mantelfläche 2 angeordnet, in welchem der Kolben 4 beim Überfahren durch eine Dichtleiste 7 die gestrichelt gezeigte Stellung w einnimmt, wobei in dieser Stellung im wesentlichen in der durch die Dichtleiste 7 getrennten Arbeitskammer B der Ansaugtakt beendet ist, während in der Arbeitskammer Cder Expansionstakt vor sich geht. Es ist aber auch grundsätzlich möglich, die Zündkerze 9 in einem Bereich nach der kurzen Achse 11 oder je eine Zündkerze vor und nach der kurzen Achse anzuordnenThe spark plug 9 is in the off EADERSHIP Example ^F in the rotational direction D of the piston 4 from the short axis 11 is arranged in a region of the inner circumferential surface 2, in which the piston 4, the position shown in phantom occupies w when passing by a sealing strip 7, in which position essentially in the working chamber B separated by the sealing strip 7, the intake stroke has ended, while the expansion stroke is taking place in working chamber C. In principle, however, it is also possible to arrange the spark plug 9 in an area after the short axis 11 or one spark plug each before and after the short axis

Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß die Zündkerze 9 in üblicher Weise aus einem Kerzengehäuse 12, einer Mittelelektrode 13, die von einem Isolator 14 umgeben ist, und einer Masseelektrode 15 besteht, die bei diesem Ausführungsbeispiel an der Stirnfläche des Kerzengehäuses 12 angebracht ist. Die Zündkerze 9 ist in die Zündkerzenbohrung 16 eines Einsatzes 17 eingeschraubt, der in einer Bohrung 18 des Mantels 1 eingeschrumpft oder eingepreßt oder auch bei einer Herstellung des Mantels eingegossen ist. Von der Zündkerzenbohrung 16 erstreckt sich ein Kanal 19 bis zur inneren Mantelfläche 2. Das Kerzengehäuse 12 weist im Bereich des Einschraubgewindes eine Ringnut 20 auf, von der radiale Bohrungen 21 bis zu dem die Mittelelektrode 13 und die Masseeiektrode 15 aufnehmenden Raum 22 fuhren. In der Wand der Zündkerzenbohrung J6 ist auf der gleichen Ebene der Ringnut 20 eine weitere Ringnut 23 vorgev.nen, in die eine Druckleitung 24 mündet, die mit ei';er unmittelbar neben der Zündkerze 9 angeordneten, geschlossenen Spülkammer 25 in Verbindung stehtFrom Figure 2 it can be seen that the spark plug 9 in Usually from a plug housing 12, a center electrode 13, which is surrounded by an insulator 14 is, and a ground electrode 15 is, which in this embodiment on the end face of the candle housing 12 is attached. The spark plug 9 is screwed into the spark plug bore 16 of an insert 17, which is shrunk or pressed into a bore 18 of the shell 1 or even in a Manufacture of the jacket is poured. A channel 19 to 19 extends from the spark plug bore 16 to the inner circumferential surface 2. The spark plug housing 12 has an annular groove in the area of the screw-in thread 20, from the radial bores 21 to the center electrode 13 and the ground electrode 15 receiving Room 22 drove. In the wall of the spark plug bore J6, the annular groove 20 is on the same plane vorgev.nen another annular groove 23 into which a pressure line 24 opens, which is marked with ei '; er directly next to the spark plug 9 arranged, closed rinsing chamber 25 is in communication

Wenn sich die Arbeitskammer B — wie in Fig.2 dargestellt — im Verdichtungstakt befindet so können Frischgase aus der Arbeitskammer B durch den Kanal 19 in die Zündkerzenbohrung 16 und von dort durch den die Zündkerzenelektroden aufnehmenden Raum 22 über die radialen Bohrungen 21 in die Ringnut 20 und 23 und dann durch die Druckleitung 24 in die Spülkammer 25 gedrückt werden. Wenn sich nun der Kolben 4 aus der gezeigten Stellung in Drehrichtung D weiterbewegt und der Kanal 19 nach Zündung des Gemisches von der folgenden Dichtleiste 7 überschliffen worden ist was der in F i g. 1 gezeigten gestrichelten Stellung entspricht so wird das in die Spülkammer 25 gedrückte Frischgas infolge des hierbei eintretenden Druckabfalis den umgekehrten Weg über den Raum 22 und den Kanal 19 in die Arbeitskammer B zurückströmen, da in diesem Augenblick in der Arbeitskammer B nach Beendigung dea Ansaugtaktes gegenüber der Arbeitskammer C ein geringerer Druck herrscht Das Zurückströmen hat eine wirksame Spülung des die Zündkerzenelektroden enthaltenden Raumes 22 zur Folge, wodurch gleichzeitig evtl. eingedrungene Verbrennungsrückstände ausgeblasen werden, so daß im Bereich der Zündkerzenelektroden vor dem Einsetzen der nachfolgenden Zündung stets ein zündwilliges Gemisch vorhanden ist.When the working chamber B - as shown in Figure 2 - is in the compression stroke so fresh gases from the working chamber B through the channel 19 into the spark plug bore 16 and from there through the spark plug electrodes receiving space 22 via the radial bores 21 in the annular groove 20 and 23 and then through the pressure line 24 into the rinsing chamber 25. If the piston 4 now moves further from the position shown in the direction of rotation D and the channel 19 has been ground over by the following sealing strip 7 after the mixture has been ignited, which is what is shown in FIG. Dashed position shown 1 corresponds to the depressed into the washing chamber 25 of fresh gas will flow back the other way through the space 22 and the channel 19 into the working chamber B as a result of this incoming Druckabfalis because of this moment in the working chamber B after completion dea intake stroke against Working chamber C there is a lower pressure The backflow results in an effective flushing of the space 22 containing the spark plug electrodes, which simultaneously blows out any combustion residues that may have penetrated, so that an ignitable mixture is always present in the area of the spark plug electrodes before the start of the subsequent ignition.

Wie in Fig.3 gezeigt, wird die Spülkammer 25 auf einfache Weise von einer Bohrung gebildet die den Mantel 1 parallel zur Mantelfläche 2 durchdringt und von beiden Seitenteilen 3 verschlossen ist.As shown in Figure 3, the rinsing chamber 25 is on easily formed by a bore that penetrates the jacket 1 parallel to the jacket surface 2 and is closed by both side parts 3.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rotary piston internal combustion engine with a Housing consisting of a jacket with a multi-arched inner jacket surface and parallel side parts consists and in which a polygonal piston is eccentrically rotatably mounted with his Slides along corners on the inner jacket surface, with inlet and outlet channels in the housing are provided and in the jacket at least one spark plug bore extending towards the inner jacket surface is arranged, which receives a spark plug and in the vicinity of the spark plug electrodes a pressure line opens, characterized in that that the pressure line (24) is arranged with a near the spark plug (9) in the jacket (1) closed rinsing chamber (25) is in communication.

2. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1 with a spark plug whose plug housing encloses the space containing the spark plug electrodes *, characterized in that an annular groove (20) in the outer surface of the plug housing (12) and / or in the wall of the spark plug bore (16) , 23) is provided, into which the pressure line (24) opens, and that the plug housing (12) has radial bores (21) which extend from the annular groove (20) to the space (22) receiving the spark plug electrodes.

3. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülkammer (25) von einer den Mantel (1) parallel zur MantelLJche (2) durchdringenden Bohrung gebildet wird, die von bellen Seitenteilen (3) verschlossen ist.3. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the Rinsing chamber (25) from a hole penetrating the casing (1) parallel to the casing surface (2) is formed, which is closed by bark side parts (3).