DE2539209A1 - Drehkolben-verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Drehkolben-verbrennungskraftmaschine

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DE2539209A1
DE2539209A1 DE19752539209 DE2539209A DE2539209A1 DE 2539209 A1 DE2539209 A1 DE 2539209A1 DE 19752539209 DE19752539209 DE 19752539209 DE 2539209 A DE2539209 A DE 2539209A DE 2539209 A1 DE2539209 A1 DE 2539209A1
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James R Dixon
Charles M Jones
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DiPL-iNG H. TISCHER · dipl.-ing. W. KERN · dipl.-ing; H.-P. GAUGER
PA H. TISCHER. W. KERN. H.-P. GAUCER · D 8 MÖNCHEN 2. TAL 71
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UNSER ZEICHEN; GFK-2094
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datum: 3O September 1975
betreff= Anwaltsakte: GFK-2694
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FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, 5 KuLN-UEUTZ7 OTTOPLATZ 2
Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine.
Die Erfindung betrifft eine Drehkolben-Verbrennungskraftmaschine, bei der eine Zündeinrichtung mit wenigstens zwei Zündkerzen vorgesehen ist, die in einen umfangseitigen Kühlungskanal für eine im Wärmeaustausch mit den Verbrennungskammern stehende trochoide Gehäusewand durchsetzenden und in Fließrichtung des Kühlmittels auf Abstand zueinander angeordneten Gewindeaugen montiert sind.
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Cei den Drehkolbenmaschinen der vorgenannten Art erfüllt die in der Regel mittels Wasser bewirkte Kühlung der trochoiden Gehiiusewand den hauptsächlichen Zweck, eine wirtschaftliche Kraftstoffausnutzung und eine hohe Lebensdauer oder Deuerhciftigkeit solcher Maschinen zu erreichen. Üie Wasserkühlung soll dabei insbesondere die Hetallflächen auf beträchtlich niedrigere Temperaturen bringen, die während des Verbrennungscblcufs die höchste Wärmebeaufschlagung erfahren, und weiterhin soll sie für einen weitreichenden 'Wärme- bzwo Ternperctur< usgleich sorgen, damit nicht infolge extremer Temperaturabweichungen Verformungen besonders der trochoiden Gehäusewand begünstigt werden, welche dann zu einer entsprechenden Beeinträchtigung des Verbrennungsablaufs führen0 Es kann hierbei als bekannt vorausgesetzt werden, daß die kritischste Stelle zur Erfüllbarkeit dieser Iweckvorstellung in der unmittelbaren Nähe der Zündeinrichtung liegt, die gewöhnlich nn der uebenachse der trochoiden Gehäusewrnd angeordnet ist, also dort, wo das Kühlwasser eine im wesentlichen geradlinige Fließrichtung hat, die anordnungsbedi'ngt meistens etwa vertikal verläuft.
Sofern Verformungen der trochoiden üehüusewand hauptsächlich infolge einer unzureichenden Kühlung der kritischen Heißstellen in der unmittelbaren Nähe der Zündkerzenachsen auftreten, so können dadurch die verschiedenen Gas- und üldichtungen an 'Wirkung verlieren und folglich die Drehkolbenmaschine eine entsprechend höhere Leistungseinbuße erleiden. Die trochoide Gehäusewand ist dabei kritischer als die stirnseitigen Seitenwände, hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt, daß bei einer Zerstörung des wandseitigen Schmierölfilms infolge örtlicher Überhitzungen der in einer exzentrischen anordnung drehende ürehkolben mit seinen in den Ecken bzwo Spitzen angeord-
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neten Dichtungen eine ziemlich schnelle Verschlechterung der gegenseitigen Abdichtung der verschiedenen Verbrennungskammern und damit eine entsprechend starke Beeinträchtigung der korrespondierenden .nrbeitstokte der Maschine ergibt. In diesem Zusammenhang ist außerdem noch zu berücksichtigen, daß mit einer kalten !faschine besonders zur Winterszeit rasch durchgeführte Deschleunigungsvorgänge und besonders bei hohen Fahrgeschwindigkeiten bzwo Drehzahlen auftretende Selbstzündungen das gesamte Maschinengehäuse und besonders die genannte trochoide Gehäusewand wiederholt plötzlichen und ziemlich hohen termischen Stoßbelastungen aussetzt, was zur Bildung von Viärmerissen besonders an den üewindeaugen führt, wo gewöhnlich größere Wanddickenunterschiede auftreten. Solche Wärmerisse bilden sich dabei nicht nur an der den Verbrennungsgasen ausgesetzten Überfläche der trochoiden Gehäusewand, sie bilden sich vielmehr auch längs der Gewindebohrungen der Gewindeaugen infolge der bei der Montage der Zündkerzen gewöhnlich ausgeübten ,-jizugskräfte, durch die dann eine gewisse Vorspannung im Material der Gewindeaugen und des angrenzenden Dereichs der trochoiden Gehäusewand erzeugt wird. Im Extremfall können solche Wärmerisse zu einer Leckage des Kühlungskanals führen, sodaß dann das Kühlmittel in die angrenzenden Verbrennungskammern fließen kann. Unter Berücksichtigung dieser Darlegungen sollte es verständlich erscheinen, warum bei solchen Drehkolbenmaschinen in Verbindung hauptsächlich mit der Auswahl der Stelle, an welcher die Zündeinrichtung angeordnet wird, die Ausbildung des Kühlungssystems von besonderer Wichtigkeit isto
Was die Ausbildung der Zündeinrichtung anbetrifft, entspricht es bis jetzt der allgemeinen Praxis, die beiden Zündkerzen in einer miteinander fluchtenden Anordnung längs der den Kühlungskanal in
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der Fließrichtung des Kühlmittels unterteilenden iüttelebene anzuordnen» Diese fluchtende Anordnung wird hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, daß es dadurch unter Berücksichtigung der exzentrischen Drehbewegung des Drehkolbens entlang der inneren Oberfläche der trochoiden Gehäusewond möglich ist, die beiden Zündkerzen zur Erreichbarkeit einer optimalen Maschinenleistung ziemlich nahe cm der Nebenachse des Trochoids anzuordnen. Hierzu ist jedoch festzustellen, daß bei der Drehung des Drehkolbens euch das verdichtete Luft-uroftstoff-Gemisch an dieser Drehbewegung teilnimmt, was die Ausbildung der für solche Drehkolbenmaschinen charakteristischen Flammenfront mehr zu der Führungsseite des Drehkolbens hin zur Folge hat und damit eine entsprechend unvollständige Verbrennung des Gemischanteils, welcher ständig an der Machlaufseite des Drehkolbens eingefangen bleibt. Die zweite Zündkerze erfüllt folglich bei den Drehkolbenmaschinen den Zweck, bei einer mit der einen Zündkerze entweder gleichzeitig oder verzögert erfolgenden Zündung auch eine genügend vollständige Verbrennung dieses Restanteils des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu erzeugen, damit in den Auspuffgasen entsprechend wenig unverbrannte Gaskomponenten enthalten sindo Die fluchtende Anordnung der beiden Zündkerzen entlang der genannten iüttelebene wurde folglich bis jetzt unter dem hauptsächlichen Gesichtspunkt gewählt, daß nur auf diese Weise unter gleichzeitiger Berücksichtigung des räumlichen Fortpflanzungsvermögens der Gase eine optimale Verbrennung des Gemisches möglich ist, weil dann eben von einer solchen zentralen Stelle aus alle maßgeblichen Bereiche der zugeordneten Verbrennungskammer unter gleichen Voraussetzungen erreichbar sind. Höhere Untersuchungen haben jetzt aber gezeigt, daß durch eine solche fluchtende Anordnung der Zündkerzen die KUhlmittelströmung durch den Kühlungskanal hindurch örtliche Unterbrechungen
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erfahren kann, und zwar infolge einer örtlichen Dampfbildung besonders dort, wo die Gewindeaugen den Kühlungskanal durchsetzen, sodaß dann an diesen Stellen eine entsprechend verringerte Viärmeabfuhr stattfindet, wcs wieder zu der vorhergehend geschilderten Problematik führte Hierbei sollte noch interessant erscheinen, daß aufgrund von Vergleichsmessungen festgestellt wurde, ciaii bei einer Drehkolbenmaschine mit den heute an sich üblichen zwei Drehkolben die der Montage der Zündkerzen dienenden Gewindeaugen gewöhnlich einer Wärmebeaufschlagung unterliegen, die im wesentlichen der halben Verbrennungswärme entspricht, während sie bei einer vierzylindrigen Hubkolbenmaschine einer Wäreebeaufschlagung von nur etwa einem Viertel der gesamten Verbrennungswärme unterliegeno Es ist folglich auf diese höhere V/ärmebeaufschlagung der Gewindeaugen zurückzuführen, daß es dort bei den urehkolbenmaschinen leichter zu einer solchen Dampfbildung kommt, welche eine kontinuierliche Strömung des Kühlmittels durch den Kühlungskanal hindurch stört. In abhängigkeit von dem jeweiligen Ausmaß einer solchen Dampfbildung ist dann aber eine entsprechende Ausbildung von wärmeren bis heißen Stellen an diesen Orten mehr oder weniger störend, wobei eine gewisse Unkontrolliertheit auftritt, welche die Beherrschung der vorerwähnten Problematik entsprechend kritischer macht«,
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Ürehkolben-Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß unter vergleichbaren Verhältnissen eine optimalere Kühlung der trochoiden Gehäusewand durchführbar ist, um insbesondere jede hauptsächlich von den Gewindeaugen ausgehende Tendenz zu einer Verformung besonders dieser Gehäusewand unter dem Einfluß eines unzureichenden Wärmeausgleichs auf ein optimales Minimum zu verringerno
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liiese Aufgebe wird erfindungsgemäüj dadurch gelöst, acß bei einer solchen Drehkolbenmaschine die beiden Gewindeaugen bezüglich der den Kühlungskcnal längs der Fließrichtung des Kühlmittels unterteilenden hittelebene nichtfluchtend angeordnet sind und doß ihre i-iittelcchsen die den Verbrennungsgasen ausgesetzte Überfläche der trochoiden Gehäusewand cn zv/ei zu einer vorzugsweise in derselben tiittelebene liegenden Mittellinie versetzten Orten schneiden.
Hit einer solchen Anordnung der Gewindeaugen kann hauptsächlich erreicht werden, daß die in der Fliel3richtung des Kühlmittels stromaufwärts gelegenen Lereiche der Gewindecugen intensiver mit dem Kühlmittel umspült werden, wodurch es innerhalb des Kühlungskanals zu der Ausbildung von Strömungswirbeln um .die Gewindeaugen herum kommt, welche eine Dampfbildung entsprechend stark einschränkt. Es kommt folglich zu einem entsprechend verbesserten Wärmeaustausch zwischen den Gewindeaugen und dem Kühlmittel, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Kühlungssystems entsprechend verbessert wird. Die zueinander versetzte Anordnung der uewindeaugen bringt aber weiterhin auch noch eine verbesserte Verbrennung, insbesondere dann, wenn gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung die Achsen der Gewindeaugen schiefwinklig zueinander und zu der genannten iiittelebene des Kühlungskanals cuf dabei vorzugsweise verschiedenen Seiten derselben angeordnet sind, weil auf diese Weise der speziellen Fortpflanzung der Gase mehr Rechnung getragen wird, wie dies aufgrund entsprechender Vergleichsversuche festgestellt werden konnte.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den verschiedenen Unteransprüchen erfaßte
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hin ,-.usfUhrungsbeispiel uex crfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolrend näher beschrieben,, Hs zeigt
rigo 1 eine ScheffiDdarstellunc zur Veranschv-ulichung der erfin-QungsgeiaöiJen «-tnordnung der beiden iünakerzen bei einer Drehkolbenmaschine ucx in Figo l< gezeigten jixtt
Fig, U. eine entsprechende Schem'jdorstellung zur Veranschαulicliung der bekonnten und den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildenden Zündkerzenanordnung,
Fiao ί einen Querschnitt durch eine L/rchkolbenmaschine geraüß Erfindung,
Figo 4 eine /vnsicht dieser ^rehkolbenracschine in iiichtung der !-"feile 4 in Fig» C,
Fig. i? eine Ansicht dieser tinzelheit in Richtung der Pfeile ü in Fig. 4 und
Fig, 6 eine entsprechende Ansicht in Richtung tier Pfeile 6 in Fig, 4.
tine Drehkolbenmaschine der vorliegend interessierenden Art hat gewöhnlich ein Gehäuse vh, einen in diesem angeordneten Ürehkolben E, ein Ansaugsystem G für die zu verbrennenden öetnischcinteile, eine Zündeinrichtung D, ein Kühlsystem E und Gewindeaugen F, welche für die iiontage je einer Zündkerze der Zündeinrichtung D eingerichtet sind. Diese Geviodeaugen F sind bei allen bis jetzt bekannten Orehkolbenraaschinen längs der Mittelebene 54 eines das Kühlsystem E hauptsächlich bildenden umfcngseitigen Kiihluiigskancsls angeordnet, den diese Gewindeaugen für einen Wärmeaustausch mit den Verbxennungsgcisen durchsetzen, was in Fig. 2 rait den beiden Kreislinien 8 «und 9 σ-nge-
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deutet isto Eine solche fluchtende Anordnung der Gewindeaugen längs der Mittelebene 54 des Kühlungskanals hat den bereits geschilderten Kachteil, daß es in der in Fig. 2 durch einen Pfeil verdeutlichten Fließrichtung des Kühlmittels besonders bei höheren Maschinenleistungen zu einer Dampfbildung an stromaufwärts gelegenen Bereichen der beiden Gewindeaugen kommt, wodurch dort die KUhlmittelströmung unterbrochen wird und entsprechende Heißstellen entsteheno Die Dampfbildung an dem stromaufwärts gelegenen Gewindeauge wirkt auch zurück auf das stromabwärts angeordnete Gewindeauge, sodaß es dort verstärkt zu einer Störung des Strömungsbildes kommt, derart, daß es auch an stromabwärts gelegenen Bereichen der beiden Gewindeaugen zu einem etwa halbmondförmigen Äbreissen der KUhlmittelströmung kommt, wie es in Fig0 2 mit der Sichel 50 verdeutlicht ist· Es kommt folglich an den Gewindeaugen zu einer entsprechend ungleichmäßigen V/ärmeverteilung, welche ein Verformen des Gehäuses A und die geschilderte Bildung von Wärmerissen besonders in dem Bereich der relativ dUnnen trochoiden Gehäusewand begünstigt, über welche der Wärmeaustausch mit den Verbrennungsgasen vorgenommen wirdo
Eine wesentlich gleichmäßigere Wärmeverteilung kann mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen versetzten Anordnung der Gewindeaugen erhalten werden, wofür die später noch näher geschilderten Umstände maßgebend sindo Die versetzte Anordnung der Gewindeaugen erlaubt eine Beibehaltung der Grundkonstruktion einer solchen Drehkolbenmaschine, die also beispielsweise den Üblichen dreieckigen Drehkolben B hat, der auf dem Exzenter 18 einer Lagerwelle 19 angeordnet isto Der Kolben hat die üblichen gekrümmten Oberflächen 13, die sich zwischen den mit je einer Dichtung 14 versehenen Ecken erstrecken und mit der Innenwand 10 des Gehäuses A, deren Neben- und Hauptachsen
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mit 11 und 12 bezeichnet sind, drei Verbrennungskammern 15, 16 und 17 begrenzen, deren jeweiliges Volumen bei der Drehung des Kolbens verändert wird.
Die Maschine kann weiter das Übliche Ansaugsystem C umfassen, das durch einen Ansaugkanal 20 und einen Auspuffkanal 21 gebildet wird und insbesondere einen Vergaser 22 hat, der die Gemischanteile dem Ansaugkanal 20 zuleitet,, Weiterhin kann die Zündeinrichtung D ebenfalls nur zwei Zündkerzen 25 und 26 umfassen, die auf verschiedenen Seiten der Nebenachse 11 angeordnet werden sollten und wofür die Übliche Ausbildung mit einem Aussengewinde 28 und einem flachen Elektrodenabstand ausgewählt werden kann0 Besonders in dieser Ausbildung können dann die ZUndelektroden 27 und 29 solcher Zündkerzen als punktförmig angesehen werden mit einer Anordnung auf der jeweiligen Kerzenachse, auf der auch das zugehörige Kerzenkabel 30 angeordnet ist» Schließlich kann auch für das Kuhlsystem E die herkömmliche Ausbildung praktisch unverändert beibehalten werden, also insbesondere das Vorsehen einer Anschlußöffnung 31 fUr den umfangseitigen KUhlungskanal 46, der gegen das Gehäuseinnere durch eine relativ dünne Gehäusewand 34 abgetrennt ist, über welche es zu einem Wärmeaustausch mit den Verbrennungsgasen kommt« Die Anschlußöffnung 31 des Kühlungskanals 46 ist etwa in der 7 Uhr-Position angeordnet, während eine Auslaßöffnung 32 etwa in der 1 Uhr-Position angeordnet ist«, Im Übrigen kann der Kohlungskanal 46 mit einer inneren Leitein richtung 33 für das Kuhlmittel ausgerüstet sein, die gemäß einem älteren Vorschlag die Strömung des Kühlmittels so aufteilt, daß es längs der Gehäusewand 34 an den Stellen zu einer stärkeren Wärmeabfuhr kommt, für die mit einer höheren Wärmebeaufschlagung während der Verbrennung des Gemisches zu rechnen ist·
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Die den Kühlungskanal 46 durchsetzenden Gewindeaugen F bzwo 40, 41 sind nun bei der erfindungsgemäßen ürehkolbenmaschine bei einer aus fertigungstechnischen Gründen zu bevorzugenden zylindrischen Formgebung so angeordnet, daß ihre Mittelachsen 44 und 45 schiefwinklig zu der Mittelebene 54 des Kühlungskanals 46 in dessen im wesentlichen vertikal ausgerichtetem Abschnitt angeordnet sind0 Die Anordnung ist dabei weiterhin so getroffen, daß die als punktförmig anzunehmenden Elektroden 27 und 29 der beiden Zündkerzen 25 und 26 in der Oberfläche 10 der beiden angrenzenden Verbrennungskammern 15 und 16 liegen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die praktisch mit den Hittelachsen 44 und 45 zusammenfallenden Kerzenachsen 47 und 48 diese Oberfläche 10 an zwei auf verschiedenen Seiten von einer Mittellinie 61 gelegenen Stellen schneiden, sodaß das in Figo 1 angedeutete Versatzmaß 60 bezüglich dieser vorzugsweise in der Mittelebene 54 liegenden Mittellinie 61 auftritt» Bezüglich dieses Versatzmaßes 60 sollte vorzugsweise gelten, daß es bei beiden Gewindeaugen zusammengenommen weniger als etwa das Durchmessermaß jedes der beiden Gewindeaugen beträgt. Das auf die Mittellinie 61 bezogene gemeinsame Versatzmaß der beiden Gewindeaugen ist in Figo durch den Doppelpfeil 52 angedeutet. Für eine solche Anordnung kann dann davon ausgegangen werden, daß die in der Fließrichtung des Kühlmittels stromaufwärts gelegenen Bereiche 40a und 41a der beiden Gewindeaugen 40 und 41 ohne eine gegenseitige Überlappung sind, sodaß das Kühlmittel «it einer praktisch gleichen Intensität beide Gewindeaugen umspulen kann und es daher nicht zu der Dampfbildung kommt, die bei der bekannten fluchtenden Anordnung der Gewindeaugen längs der Mittelebene 54 zu einem Abreissen der Kühlmittelströmung und damit zur Bildung entsprechender Heißstellen führen kann,
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Hinsichtlich der schiefwinkligen Anordnung der beiden Gewindeaugen sollte hauptsächlich gelten, daß deren Hittelachsen 44 und 45 jeweils unter einem spitzen Winkel 70 zu der Mittelebene 54 ausgerichtet sind, der zwischen etwa 25 und 65 beträgt, und unter einem weiteren spitzen Winkel 72 zwischen etwa 15 und 55 , der dabei gegenüber einer senkrecht zu der liittelebene 54 angeordneten Querebene 55 ausgebildet ist«. Eine solche schiefwinklige Anordnung der Achsen 44 und 45 der beiden Gewindeaugen 40, 41 ist bei deren versetzter Anordnung jedoch nicht eine unabdingbare Maßnahme, vielmehr ist es auch möglich, diese Achsen entweder in die Mittelebene 54 oder in die jeweils zugehörige Querebene 55 zu verlegen, sodaß dann die Winkel 70 und 72 den Viert Null annehmen. Schließlich sollte noch gelten, daß die Elektroden 27 und 29 in einem Abstand 51 längs der Mittellinie 61 angeordnet werden, der weniger als das 12-fache Üurchmessermaß der Gewindeaugen beträgt, wobei bezüglich dieses Maßes aber gilt, daß es in einem gewissen Ausmaß von der Größe von Verbrennungstaschen 73 abhängig ist, sofern solche in den Uberflächen 13 des ürehkolbens ausgebildet sind0 Unabhängig von der Größe und Ausbildung dieser Taschen 73 sollte jedoch gelten, daß bei einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser der Gewindeaugen, der zur Vernachlässigbarkeit der von den stirnseitigen Seitenwänden auf die Kuhlmittelströmung ausgehenden Wirkung bevorzugt werden sollte, dann der Abstand zwischen den Gewindeaugen längs der Mittellinie 61 etwa das 50-fache Durchmessermaß der Gewindeaugen beträgt,, Je größer also der Einfluß der stirnseitigen Seitenwände auf die Kühlmittelströmung ist, desto geringer sollte der gegenseitige Abstand der Gewindeaugen in der Fließrichtung des Kühlmittels gewählt werdeno
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Abschließend soll noch kurz ein Vergleichsversuch mit den daraus ableitbaren Schlußfolgerungen geschildert werden, mit dem das Strömungsbild des Kühlmittels cn den Gewindeaugen untersucht wurde, soweit die Gewindeaugen die bekannte fluchtende Anordnung längs der i-iittelebene 54 des Kühlungskancls hatten bzwo die erfindungsgemäß vorgeschlagene versetzte Anordnung. Es wurden hierzu zwei entsprechende Modelle angefertigt, und zur Sichtbarmachung der Wasserströmung um die Gewindeaugen herum wurden dem Wasser ziemlich kleine Kunststoffteilchen von einer neutralen Dichte beigemischt. Weiterhin wurde die Wasserströmung einer Elektrolyse unterzogen, damit sich gasförmiger Wasserstoff bilden konnte mit einer Bläschengröße, die kleiner ist als die bei einer Drehkolbenmaschine typischerweise auftretende Größe der Dampfbläscheno Es ergab sich dabei dann für die herkömmliche fluchtende Anordnung der Gewindeaugen die bereits geschilderte, entsprechende Ansammlung von Gasbläschen an den stromaufwärts gelegenen Bereichen der Gewindeaugen, während es bei dem Modell mit der versetzten Anordnung der Gewindeaugen zu keiner solchen Ansammlung von Gasbläschen kam. Aufgrund dieses Vergleichs konnte ein um bis zu 44/- höherer Wärmeaustauschkoeffizient zwischen der Kuhlmittelströmung und den Gewindeaugen errechnet werden, wobei hierzu eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1,25 m/sec bei einem Strömungsvolumen von etwa 0,934 dm /see für die tatsächliche Drehkolbenmaschine zugrunde gelegt wurde. Weiterhin wurde an der Gehäusewand eine Temperatur von etwa 160 C und in der Mittelebene des Kühlungskanals eine Temperatur von etwa 107 C gemessen, was eine mittlere Temperatur von etwa 132 C ergab. Die kleinste Fläche, die bei den Gewindeaugen in dem Kühlungskanal der Kühlmit-
2 telströmung ausgesetzt war, betrug etwa 7,55 cm , und die aufgrund dieser Angaben errechnete Reynold°sche Zahl ergab den Wert 1,2 χ 10 ,
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was einer kontrollierten Turbulenzströmung entspricht. Der riärmeaustauschkoeffizient wurde schließlich für die bekannte Anordnung mit dem Wert 8 800 kcal/m / C/h und für die erfindungsgemäße Anordnung mit dem Wert 12 700 kcal/m / C/h errechnet, wobei für die Gewindeaugen ein Durchmesser von etwa 21,ό mm und eine Höhe von etwa 20,3 mm angenommen wurde» Hieraus kann gefolgert werden, daß der Temperaturgradient über die Breite der Oberfläche 10 der trochoiden Gehäusewand 34 weniger eine variable Verteilung mit einem höchsten Temperaturwert an der Mittellinie 61 hat, wie es bei einer fluchtenden Anordnung der Gewindeaugen der Fall ist, vielmehr hat der Temperaturgradient bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Gewindeaugen eine mehr gleichförmige Verteilung, wobei aber eine geringere Symmetrie vorherrscht« Hinsichtlich dieser mehr gleichförmigen Verteilung ist das Versatzmaß 60 von sehr großer Bedeutung, und diesbezüglich sollte abschließend noch gelten, daß dieses Versatzmaß 60 weniger als etwa das Radiusnaß der Gewindeaugen betragen sollte, damit optimale Kühlungswirkungen erreichbar sind«
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Claims (1)

  1. -H-
    Ansprüche
    ^)Ürehkolben-Verbrennungskraftmaschine, bei der eine Zündeinrichtung mit wenigstens zwei Zündkerzen vorgesehen ist, die in einen umfangseitigen Kühlungskanal für eine im Wärmeaustausch mit den Verbrennungskammern stehende trochoide Gehäusewand durchsetzenden und in Fließrichtung des Kühlmittels auf Abstand zueinander angeordneten Gewindeaugen montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewindeaugen (40, 41) bezüglich der den Kühlungskanal (E, 46) längs der Fließrichtung des Kühlmittels unterteilenden Hittelebene (54) nichtfluchtend angeordnet sind und daß ihre Mittelachsen (44, 45) die den Verbrennungsgasen ausgesetzte Oberfläche (1O) der trochoiden Gehäusewand (34) an zwei zu einer vorzugsweise in derselben Hittelebene liegenden Hittellinie (61) versetzten Orten schneiden <,
    2» Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittpunkte der Mittelachsen (44, 45) der beiden Gewindeaugen (40, 41) um ein vorzugsweise gleiches Versatzmaß (60) auf verschiedenen Seiten von der Hittellinie (61) der den Verbrennungsgasen ausgesetzten Oberfläche (1O) der trochoiden Gehäusewand (34) angeordnet sind,
    Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Versatzmaß (52) der Schnittpunkte der Mittelachsen (44, 45) der beiden Gewindeaugen (40, 41) bezüglich der Mittellinie (61) der den Verbrennungsgasen ausgesetzten Oberfläche (10) der trochoiden Gehäusewand (34) nicht größer ist als das Durchmessermaß jedes der zylindrisch geformten Gewindeaugen ο
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    urehkolbenmaschine noch den /Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß dus einfache Versatzmaß (όθ) des jeweiligen Schnittpunktes einer iiittelnchse der beiden Gewindeaugen (40, 41) bezüglich der Üittellinie (öl) der den Verbrennungsgasen ausgesetzten Oberfläche (1O) der trochoiden Gehausewand (24) v/eniger als das Radiusmeß des zugehörigen Gewindeauges beträgt«,
    Urehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche T bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gewindeaugen (40, 41) in einem Abstand (51) längs der l'iittelebene (54) des Kühlungskanals (E, Ao) angeordnet sind, der wenigstens ein Durchmessermaß jedes der beiden Gewindecugen beträgt und nicht größer ist als der oO-fache Wert dieses Durchmessermaßes.
    6. Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (44, 45) der Gewindecugen (40, 41) schiefwinklig zueinander und zu der Hittelebene (54) des Kühlungskanals (E, 4ü) angeordnet sind0
    Drehkolbenmaschine nach Anspruch ό, dadurch gekennzeich net, daß wenigstens das eine Gewindeauge (40, 41) einen spitzen Winkel (70) mit der iiittelebene (54) des Kühlungskanals (E, 4o) und einen weiteren spitzen Winkel (72) mit einer rechtwinklig zu dieser Mittelebene ausgerichteten -äuerebene (55) einschließto
    Drehkolbenmaschine nach den Ansprüchen ό und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine spitze Winkel (70) zwischen etwa 25 und 65 und der weitere spitze Winkel (72) zwischen etwa 15 und 55 beträgt.
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    Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Gewindeaugen (40, 41) ein für die Erzeugung einer wirbelströmung des Kühlmittels um die Gewindeaugen herum eingerichtetes Leitorgan (53) angeordnet isto
    Oo Drehkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitorgan (53) einen im wesentlichen in der Fließrichtung des Kühlmittels ausgerichteten gekrümmten Verlauf hat«,
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    Leerseite
DE19752539209 1974-09-05 1975-09-03 Drehkolben-verbrennungskraftmaschine Pending DE2539209A1 (de)

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