DE2500755B2

DE2500755B2 - Arbeitsmittelsteuerung fuer eine mittelachsige umlaufkolben-kraftmaschine

Info

Publication number: DE2500755B2
Application number: DE19752500755
Authority: DE
Inventors: Huschang Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart; Eckhardt Dietrich Dipl.-Phys. 7300 Esslingen Sabet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-10
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1977-05-12
Also published as: IT1049924B; JPS5217179B2; GB1495865A; US4009691A; FR2297324B2; DD125009A6; DE2500755A1; FR2297324A2; JPS5187608A

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmittelsteuerung für eine mittelachsige Umlaufkolben-Kraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen im Bereich seines äußeren Umfanges Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Gehäuses umlaufenden, jeweils zwei miteinander starr verbundene, diametral gegenüberliegende Kolben aufweisenden Kolbenpaaren, wobei das eine Kolbenpaar kleinerer Masse mit ungleichförmiger und das andere Kolbenpaar größerer Masse mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit Arbeitsräume einschließend umlaufen, wovon die Kolben des letztgenannten Kolbenpaares im Radialschnitt sich nach außen verbreitern und ihrer äußeren Umiangswandung in Umfangserstreckung axial symmetrisch versetzt zwei, die jeweiligen Arbeitsräume in entgegengesetzter Richtung vergrößernde Aussparungen aufweisen und die Kolben des ungleichförmig umlaufenden Kolbenpaares an ihrem Umfang achsparallele Steuerkanten haben.

Eine derartige Arbeitsmittelsteuerung für eine mittelachsiee Umlaufkolben-Kraftmaschine ist im Hauptpa-

SfiäSSTSSSSn««. ^ jedoch krine

voU befriedigenden Arbeitsräume und haben auch eine unerwünschfe Abhängigkeit der Streitpunkte m

Arbeitsräume mit Brennstoff-

vone nander unabhängige Stiuer^ezeitpunkt_P für beide Totpunkte

S«1 Aufgabe wird bei Kraftmaschinen der vorgenannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß die Begrenzung der Aussparungen in den Kolben größerer Masse von jeweils zwe. geradl.n.gen Sleuerkanten gebildet werden, wovon eine Steuerkante mit SrKofbenmanteHinie einen Winkel einschl.eßt und welche mit anderen Begrenzungskanten der Einlaß- und Auslaßöffnungen zusammenarbeiten als die Steuerkanten der Kolben kleinerer Masse.

Diese Einlaß- und Auslaßöffnungen können grundsätzlich jede beliebige Gestalt aufweisen; zur exakten Fixierung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte _lst es jedoch zweckmäßig, den Einlaß- und Auslaßoffnungen die Gestalt eines Parallelogramms zu geben, dessen Begrenzungskanten parallel zu den Steuerten der Kolben größerer und kleinerer Masse verlaufen

Will man zur Erzielung eines möglichst raschen und vollständigen Gaswechsels die Ein- und Auslaßoffnungen möglichst groß bemessen, muß man Vorsorge treffen daß bei kleineren Abmessungen der Umfangsbreite 'der kleinen Kolben bzw. der Steuerstege der großen Kolben ein Überströmen der Gase von dem einen in den anderen Verdichtungsrauni verhindert wird. Dies geschieht dadurch, daß man die öffnungen m mehrere, voneinander getrennte Einzelöffnungen solcher Größe und Gestalt unterteilt, daß sie sowohl von den großen als auch von den kleinen Kolben abgedeckt werden. .

Bei einer solchen Ausbildung der Ein- und Auslaßoffnungen einerseits und der mit diesen zusammenwirkenden, je eine öffnungs- und eine Schließkante aufweisenden Steuerstegen der beiden Kolben andererseits ist es möglich, durch eine axiale Verlagerung der Ein- und Auslaßoffnungen unter Beibehaltung beispielsweise des Öffnungszeitpunktes für den Luft- oder Gemischeinlaß in der einen Totpunktlage den Öffnungszeitpunkt in der anderen Totpunktlage zu verändern.

Andererseits kann durch eine Verbreiterung der Ein- und Auslaßoffnungen eine Veränderung des Öffnungsoder Schließzeitpunktes in derjenigen Totpunktlage hervorgerufen werden, in der sich ein kleiner Kolben vor der betreffenden öffnung befindet, während eine solche Verbreiterung keine Verschiebung der entsprechenden Zeitpunkte in der anderen Totpunktlage zur Folge hat, in der der diagonale Steuersteg eines großen Kolbens sich vor der Ein- bzw. Auslaßöffnung befindet.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kraftmaschine ist der, daß die Breite des Steuersteges der großen Kolben unabhängig von der Breite der Umfangsfläche der kleinen Kolben gewählt werden kann.

Auch für die Zündverhältnisse ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kraftmaschine wesentliche Vorteile. So können beispielsweise die Zündzeitpunkte in den beiden Totpunktlagen unterschiedlich eingestellt werden, d.h. es kann durch die Wahl der Lage der Zündkerze bzw. der Glühkerze die

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Verbindung zwischen dem die Zündung bewirkenden Organ und dem Brennraum zu dem jeweils gewünschten Zeitpunkt hergestellt werden. Dies hat insbesondere bei Glühzündung Vorteile, da bei entsprechender Wahl der Lage der Glühkerze die Möglichkeit einf.v zu frühen Zündung und damit die Gefahr einer Temperatursteigerung der Glühkerze ausgeschlossen ist. Damit ist die Gefahr einer zunehmenden Voreilung des Zündzeitpunktes vermieden. Andererseits kann eine Zündkerze auch bei verhältnismäßig hoher Temperatur betrieben ,₀ werden, was zyr Zündung magerer Gemische erwünscht sein kann, da der Zeitpunkt der Zündung innerhalb des Zeitintervalls erfolgt, währenddessen der Verdichtungsraum mit der Zündkerze oder auch einer Vorkammer in Verbindung steht.

In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Arbeitsmittelsteuerung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung das aus je vier Kolben bestehende Kolbensystem einer Brennkraftmaschine;

F i g. 2 zwei große und zwei kleine Kolben in der einen Totpunktlage in abgewickelter Darstellung; F i g. 3 je zwei Kolben in der anderen Totpunktlage; F i g. 4 und F i g. 5 eine den F i g. 2 und 3 entsprechende Darstellung derselben Kolben mit jeweils vergrößerter Einlaß- und Auslaßöffnung.

Die in Fig. 1 gezeigten vier eine größere Masse aufweisenden Kolben 1 sind zusammen mit einem Siirnseitenteil 2 des Kolbengehäuses einstückig auigebildet. Die Kolben 1 weisen an ihrem Umfang nach entgegengesetzten Richtungen randoffene Aussparungen 3 und 4 auf, durch welche die an die Kolben 1 angrenzenden Verdichtungsräume 5 und 6 (F i g. 2 bis 5) vergrößert werden. Die Aussparungen 3 und 4 werden durch Umfangsflächenteile 7 und 8 begrenzt, die in der Zeichnung nicht dargestellte Dichtieisten aufnehmen, mittels deren zwei benachbarte Arbeitsräume gegeneinander bzw. gegenüber dem Außenrahmen des Kolbengehauses abgedichtet werden. Zwischen je zwei Kolben 1 bewegt sich jeweils ein Kolben 11 kleinerer Masse, die starr mit einer Nabe 12 verbunden sind. Am Umfang des Kolbengehäuses sind, wie in den F i g, 2 und 3 dargestellt ist, Auslaß- und Einlaßöffnungen 13 und 14 vorgesehen, die die Gestalt von Parallelogrammen aufweisen. Aus F i g. 4 ist zu ersehen, daß eine Verbreiterung der Einlaßöffnung 14' in Umfangsrichtung zur Folge hat, daß die Verbindung des Verdichtungsraumes 6 mit der Einlaßöffnung 14' zu einem gegenüber der Fig.2 späteren Zeitpunkt unterbrochen wird, während diese Verbreiterung, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, keinen Einfluß auf den Zeitpunkt der Unterbrechung der Verbindung des Verdichtungsraumes 5 mit der Einlaßöffnung 14' hat. Umgekehrt hat eine Verbreiterung der Einlaßöffnung 14' in Achsenrichtung keinen Einfluß auf den Zeitpunkt der Unterbrechung der Verbindung des Verdichtungsraumes 6 mit der Einlaßöffnung, während, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, eine solche Verbreiterung den Zeitpunkt der Unterbrechung des Verdichtungsraumes 5 mit der Einlaßöffnung verändert. Analog verhält es sich mit der Auslaßöffnung 13'. Diese ist, wie in F i g. 4 und 5 dargestellt, in vier Einzelöffnungen unterteilt, die zwischen sich zwei Stege aufweisen, von denen der eine parallel zu den Steuerkanten der kleinen Kolben 11 und der andere parallel zu den Steuerkanten des Steges 7 eines großen Kolbens verläuft In den F i g. 2 bis 5 ist die Lage einer Kerze 15 eingezeichnet, deren Wahl den Zündzeitpunkt bestimmt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

25 OO Patentansprüche:

1. Arbeitsmittelsteuerung für eine mittelachsige Umlaufkolben-Kraftmaschine mit mindestens zwei innerhalb eines kreisringförmigen, im Bereich seines äußeren Umfanges Ein- und Auslaßöffnungen aufweisenden Gehäuses umlaufenden, jeweils zwei miteinander starr verbundene, diametral gegenüberliegende Kolben aufweisenden Kolbenpaaren, wobei das eine Kolbenpaar kleinerer Masse mit ungleichförmiger und das andere Kolbenpaar größerer Masse mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit Arbeitsräume einschließend umlaufen, wovon die Kolben des Letztgenannten Kolbenpaares im Radialschnitt sich nach außen verbreitern und in ihrer äußeren Umfangswandung in Umfangserstreckung axial symmetrisch versetzt zwei, die jeweiligen Arbeitsräume in entgegengesetzter Richtung vergrößernde Aussparungen aufweisen und die Kolben des ungleichförmig umlaufenden Kolbenpaares an ihrem Umfang achsparallele Steuerkanten haben, nach Hauptpatent 22 01772, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Aussparungen in den Kolben (1) größerer Masse von jeweils zwei geradlinigen Steuerkanten gebildet werden, wovon eine Steuerkante mit der Kolbenmantellinie einen Winkel einschließt und welche mit anderen Begrenzungskanten der Einlaß- und Auslaßöffnungen (13, 14) zusammenarbeiten als die Steuerkanten der Kolben (11) kleinerer Masse.

2. Arbeitsmittelsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten der Kolben (1) größerer Masse und der Kolben (11) kleinerer Masse parallel zu den Begrenzungskanten der die Gestalt eines Parallelogramms aufweisenden Einlaß- und Auslaßöffnungen (13,14) verlaufen.

3. Arbeitsmittelsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (13, 14) in mehrere voneinander getrennte Einzelöffnungen solcher Größe und Gestalt unterteilt sind, daß sie sowohl von den Kolben (II) größerer Masse als auch von den Kolben (11) kleinerer Masse abgedeckt werden.

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