DE2453815C3

DE2453815C3 - Rotary piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE2453815C3
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: 1981-07-09
Also published as: DE2453815B2; DE2453815A1

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 seinen Ecken an der inneren Mantelfläche entlanggleitet, 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 that consists of a jacket with a multi-arched inner jacket surface and parallel There is side parts and in which a polygonal piston is eccentrically rotatably mounted, which with his Slides along corners on the inner jacket surface, with inlet and outlet channels being provided in the housing are and in the jacket at least one spark plug hole 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 flows out.

Eine derartige Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist durch die DE-OS15 76 193 bekannt geworden.Such a rotary piston internal combustion engine is known from DE-OS15 76 193.

Bei dieser bekannten Maschine werden mit Hilfe von durch die Druckleitung zugeführter Druckluft Abgasreste und Verbrennungsrückstände aus der Zündkerzenbohrung 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 12 933) sieht anstelle der Verwendung einer besonderen Druckluftquelle vor, daß bei einer Mehrfachmaschine die Verdichtungskammer der einen Maschine mit der Zündkerzenbohrung der anderen Maschine über eine Leitung unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles 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 Elektrodenberejch der Zündkerze mit zündwilligem Frischgas umspült wird, besteht diese wie auch die vorgenannte Ausführung aus einem mehrmals verzweigten Leitungssystem, in das zusätzliche Rückschlagventile 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 infolge 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 Überströmen und ein Gasaustausch zwischen benachbarten Arbeitskammern kann zu einem unerwünschten Kurzschluß führen, der einen Leistungsverlust und den Ausstoß unverbrannter Gase zur Folge haben kann.In this known machine, exhaust gas residues are removed with the aid of compressed air supplied through the pressure line and combustion residues are blown from the spark plug bore into the working chamber to ensure that in the area of the spark plug electrodes there is an ignitable mixture and a constriction residues cannot enter the spark plug bore. One arranged in the pressure line The check valve closes the line against the ingress and outflow of fuel gases via the Spark plug hole. Another solution (DE-OS 12 933) provides instead of using a special one Compressed air source before that in a multiple machine, the compression chamber of one machine with the Spark plug bore of the other machine via a line with the interposition of a non-return valve connected, creating a fuel-air mixture for cleaning combustion residues in the spark plug bore is blown and there is no air or air in the spark plug bore fuel-poor mixture is located. Although with this solution the electrode area of the spark plug is included ignitable fresh gas is flushed around, this consists like the aforementioned version of a several times branched line system into which additional 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 not functionally reliable in the long run due to the constantly changing demands. It is well known, too (Japanese Patent Publication 46-20 602), the line leading to the spark plug bore without a check valve to be connected to an adjacent working chamber, but a possible overflow as a result and gas exchange between adjacent working chambers can lead to an undesirable short circuit which can lead to a loss of performance and the emission of unburned gases.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckleitung mit einer nahe der Zündkerze im Mantel angeordneten geschlossenen Spülkammer in Verbindung stehtThis object is achieved in that the pressure line with a near the spark plug in the Jacket arranged closed rinsing chamber is in communication

In the proposal according to the invention, the

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 die 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 bei Betrieb der Maschine im Bereich der Zündkerzenbohrung und das dadurch hervorgerufene Pulsieren können nicht nur Ablagerungen vermieden werden, sondern es wird auch zur Gewährleistung einer einwandfreien Zündung der Bereich der Zündkerzenbohrung ständig 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 derFlushing chamber during the compression process through the spark plug bore and via the line pressurized fresh gas. During the following work phase, in the area of the spark plug bore If the pressure drop occurs, the fresh gas pressed into the flushing chamber can pass through the spark plug bore flow back and blow existing combustion residues into the working chamber and supply the spark plug bore with fresh gas. Due to the constant pressure change at Operation of the machine in the area of the spark plug bore and the resulting pulsation Not only will buildup be avoided but it will also ensure proper functioning Ignition the area of the spark plug bore is constantly flushed with fresh gas and cooled at the same time. A Another advantage is that the closed rinsing chamber means that there is no short circuit between adjacent ones Chamber of Labor can enter. To ensure the function of the rinsing chamber, it is close to the

Spark 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 Umfangsfläche 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 Zündkerzenelektroden aufnahmenden Raum erstrekken. Durch diese an sich bekannte Maßnahme werden außer der Zündkerzenbohrung ebenfalls die Elektroden ständig umspült, so daß sich auch an dieser Stelle keineIn order to avoid undesirable combustion residues, especially on the electrodes of the spark plugs, can with a spark plug, the plug housing of which encloses the space containing the spark plug electrodes, in the outer peripheral surface of the plug housing and / or in the wall of the spark plug bore Annular groove can be provided into which the pressure line opens, and the spark plug housing has radial bores have, which extend from the annular groove to the space receiving the spark plug electrodes. This measure, which is known per se, also removes the electrodes in addition to the spark plug bore constantly washed around, 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 ι Mantel parallel zur Mantelfläche durchdringenden Bohrung gebildet wird, die von beiden Seitenteilen verschlossen istA particularly expedient and simple design and inexpensive manufacture can thereby can be achieved that the rinsing chamber of a penetrating the ι jacket parallel to the jacket surface Bore is formed, which is closed by both side parts

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in ι ο 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 ι ο It shows, in connection with the drawing, in which an embodiment of the invention is shown

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart im Querschnitt, F i g. 1 is a schematic representation of a rotary piston internal combustion engine in trochoid design in cross section,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung des Zündbereichs der in F i g. 1 gezeigten Kreiskolben-Brennkraftmaschine, und2 shows an enlarged illustration of the ignition area the in F i g. 1 rotary piston internal combustion engine, and

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Mantel gemäß Linie III-III in F i g. 2.F i g. 3 shows a longitudinal section through the jacket along line III-III in F i g. 2.

Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der schematisch eine Kxeiskoiben-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 JO 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 Kxeiskoiben internal combustion engine is shown schematically in trochoidal design, 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. At its corners, the piston 4 has sealing strips 7 which, when the piston 4 revolves in the direction of rotation D, constantly slide along the inner JO lateral surface 2 of the shell 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 jacket 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 in the intake stroke, the working chamber in the compression stroke and in the position of the piston 4 shown in the drawing the working chamber C are in the expansion stroke.

Die Zündkerze 9 ist im Ausführungsbeispiel in Drehrichtcsng D des Kolbens 4 vor (kr 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 so einnimmt, wobei in dieser Stellung im wesentlichen in der durch die Dichtleiste 7 getrennten Arbeitskammer B der Ansaugtakt beendet ist, während in der Arbeitskammer Ctier Expansionstakt vor sich geht. Es ist aber auch grundsätzlich möglich, die Zündkerze 9 in einem Bereich nach der kurzen Achse It oder je eine Zündkerze vor und nach der kurzen Achse anzuordnen. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß die Zündkerze 9 in üblicher Weise aus einem Kerzengehäuse 12, einer Miitelelektrode 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 Masseelektrode 15 aufnehmenden Raum 22 führen. In der Wand der Zündkerzenbohrung 16 ist auf der gleichen Ebene der Ringnut 20 eine weitere Ringnut 23 vorgesehen, in die eine Druckleitung 24 mündet, die mit einer unmittelbar neben der Zündkerze 9 angeordneten, geschlossenen Spülkammer 25 in Verbindung stehtIn the exemplary embodiment, the spark plug 9 is arranged in the direction of rotation D of the piston 4 in front of (kr short axis 11 in an area of the inner circumferential surface 2, in which the piston 4 assumes the position shown in dashed lines when it is driven over by a sealing strip 7, in this position in The intake stroke is essentially ended in the working chamber B, which is separated by the sealing strip 7, while the expansion stroke is taking place in the working chamber C It can be seen from FIG Is attached to the spark plug housing 12. The spark plug 9 is screwed into the spark plug bore 16 of an insert 17, which in e Iner bore 18 of the jacket 1 is shrunk or pressed in or also cast in during the manufacture of the jacket 21 up to the space 22 receiving the center electrode 13 and the ground electrode 15. In the wall of the spark plug bore 16, a further annular groove 23 is provided on the same plane as the annular groove 20, into which a pressure line 24 opens, which is connected to a closed flushing chamber 25 arranged directly next to the spark plug 9

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 23 über die radialen Bohrungen 21 in die Ringnut 20 und 23 und dann durch die Druckleitung 24 in die Spülkammer 25 gedruckt 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 Druckabfalls 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 de; 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 Verbrennungsrückständc ausgeblasen werden, so daß im Bereich der Zündkerzenelektroden vor dem Einsetzen der nachfolgenden Zündung stets ein zündwilliges Gemisch vorhanden istWhen 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 23 via the radial bores 21 in the annular groove 20 and 23 and then through the pressure line 24 into the flushing 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 occurring pressure drop because at this moment in the working chamber B after completion de; The suction stroke compared to the working chamber C has a lower pressure. The return flow 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 onset of the subsequent ignition

Wie in F i g. 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 in Fig. 3 shown, the rinsing chamber 25 is formed in a simple manner by a bore that the Jacket 1 penetrates parallel to the jacket surface 2 and is closed by both side parts 3.

For 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-arc inner lateral surface and parallel side parts and in which a polygonal piston is eccentrically rotatably mounted, which slides with its corners along the inner jacket surface, wherein inlet and outlet channels are provided in the housing and at least one in the jacket to the inner circumferential surface extending spark plug bore is arranged, which is a spark plug and into which a pressure line opens near the spark plug electrodes, 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, the spark plug housing enclosing the space containing the spark plug electrodes, characterized in that in the outer peripheral surface of the candle housing (12) and / or in the wall of the spark plug bore (16) an annular groove (20, 23) is provided in which the Pressure line (24) opens, and that the cartridge housing (12) has radial bores (21), which from the annular groove (20) to the space (22) receiving the spark plug electrodes.

3. Rotary piston internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the Rinsing chamber (25) from a hole penetrating the jacket (1) parallel to the jacket filament (2) is formed, which is closed by both side parts (3).