DE2715095B2 - Kreiskolbenmaschine - Google Patents
KreiskolbenmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
- F02B55/08—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolbenmaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer Kreiskolbenmaschine dieser Art hat der
Gehäusemantel gewöhnlich eine Innenwandung, die eine trochoidale Mantellaufbahn stellt, und eine
Außenwandung, die die Innenwandung umschließt und gegen diese durch im Umfangsabstand stehende Stege
gestützt ist, zwischen denen die Kühlwasserdurchgangskanäle gebildet sind. Die Innenwandung ist gewöhnlich
als relativ dünne Wand ausgebildet, an der dann Schwingungen verursacht warden, wenn die einzelnen
Ecken bzw. Dichtleisten des Kolbens nacheinander über einzelne Abschnitte der Innenwandung laufen und dabei
auf die Innenwandung schwingungserregend wirken. Insbesondere wenn ein bestimmter Abschnitt der
Innenwandung in Resonanz mitschwingt, ist die innere w
Oberfläche dieses Abschnittes einem starken Abrieb durch die Dichtleisten ausgesetzt, wodurch örtlich ein
starker Verschleiß in Form von Rattermarken auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Kreiskolbenmaschine der eingangs beschriebenen Gattung Ratter- v>
marken weitgehendst zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Durch die
Schwingungsdämpfungsschicht, beispielsweise eine Schicht aus Gummi, Plastik o. ä. auf wenigstens einem wi
Teil der zu den Kühlwasserdurchgangskanälen gerichteten Oberflächen der Innenwandung, und insbesondere
an einem Teil, der für die Entwicklung von Rattermarken anfällig ist, wird die Schwingung der Innenwandung
gedämpft und dadurch die Erzeugung von Rattermar- <.-. ken wirksam unterdrückt. Für die Schwingungsdämpfungsschicht
können unterschiedliche Arten von Gummimaterial verwendet werden, wie beispielsweise
fluorisierter Gummi, Silicongummi o.a. und unterschiedliche
Arten von Plastik. Femer kann in einigen Fällen auch Keramikmaterial verwendet werden. Die
Schwingungsdämpfungsschicht kann auch durch Aufbacken oder durch einen geeigneten Kleber befestigt
werden und nimmt somit die Schwingungsenergie der Innenwandung in sich auf, wobei die Energie in Wärme
umgewandelt wird. Zusätzlich oder alternativ wird die Schwingungsenergie durch die Reibung zwischen der
Dämpfungsschicht und dem Gehäusemantel absorbiert und ebenfalls in der Reibungsfläche in Wärme
umgewandelt
Die Schwingungsdämpfungsschicht bildet bezüglich des Wärmestroms von der Innenwandung zu dem durch
die Kühlwasserdurchgangskanäle strömenden Kühlwasser eine Widerstandsschicht wodurch eine Temperaturerhöhung
der Innenwandung des Gehäusemantels verursacht wird. Der kritische Faktor in Hinsicht auf
eine Überhitzung bzw. ein Durchbrennen des Gehäusemantels ist jedoch gewöhnlich der unmittelbare
Wärmeübergang zwischen der Oberfläche der Kühlwasserdurchgangskanäle
und dem Kühlwasser. Wenn dann die Überhitzung über eine Grenze hinaus anwächst, wo die Siedehitze-Übertragungsmenge ihr
Maximum hat steigt die Temperatur der Oberfläche der Kühlwasserdurchgangskanäle an der Innenwandung
abrupt an und diese brennt durch. Das Anbringen der Schwingungsdämpfungsschicht auf der Innenwand
verursacht jedoch kein wesentliches Anwachsen der Temperatur der Innenwandung und bedeutet keine
Überhitzungsgefahr. Im Gegenteil, die Schwingungsdämpfungsschicht hat den Vorteil, daß die Temperatur
der Mantellaufbahn unterhalb der Durchbrenngrenze etwas angehoben wird, wodurch der Brennstoffverbrauch
der Maschine verringert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
F i g. I zeigt einen schematischen Schnitt durch ein
Ausfühningsbeispiel einer Kreiskolbenmaschine;
Fig.2 ist ein Diagramm, das den Verlauf des Temperaturabfalls quer durch die radial innenliegende
Wandung eines Kühlwasserdurchgangskanals der in F i g. 1 dargestellten Kreiskolbenmaschine zeigt.
In F i g. 1 bezeichnet 1 einen einstückigen Gehäusemantel mit den radial innenliegenden Wandungen der
Kühlwasserdurchgangskanäle 6 oder der Innenwandung 3, die eine trochoidale Mantellaufbahn 2 bestimmt,
den radial außenliegenden Wandungen der Kühlwasserdurchgangskaiiäle
6 oder der Außenwandung 4, die diese Innenwandung umschließt, und einer Anzahl von
Stegen 5, die die Wandungen miteinander verbinden und die Kühlwasserdurchgangskanäle 6 begrenzen. Die
entgegengesetzten offenen Stirnseiten des Gehäusemantels sind durch Seitenteile geschlossen, von denen
eines mit 7 bezeichnet ist. In dem so gebildeten Gehäuse befindet sich ein dreieckiger Kolben 8, der exzentrisch
um eine Exzenterwelle 9 umläuft, wobei Dichtleisten 8a, 8i> und 8c an den Ecken des Kolbens über die
Mantellaufbahn 2 gleiten. Ein Einlaßkanal mündet mit einer Seitenöffnung 10 und ein Auslaßkanal mündet mit
einer Umfangsöffnung in den Arbeitsraum. Mit 12 und 13 sind Zündkerzen bezeichnet.
Auf den radial innenliegenden Wandungen der Kühlwasserdurchgangskanäle 6 ist eine Schwingungsdämpfungsschicht
14 angebracht. Diese kann, beispielsweise aus fluorisiertem Gummi, Silicongummi, Plastikmaterial,
Keramikmaterial usw. bestehen und durch
Aufbacken oder durch Verwendung von geeigneten Klebern auf der Wandung befestigt werden.
F i g. 2 zeigt den Veriauf des Temperaturabfalls quer
durch die Innenwandung des Gehäusemantels mit verbundener Schwingungsdämpfungsschk-ht. In F i g. 2
ist te die Gastemperatur in dem Verbrennungsraum und
U ist die Temperatur der Mantellaufbahn 2. Aufgrund eines Temperaturabfalls in der Grenzschicht ist tA
kleiner als ic- Die Innenwandung 3 ist im allgemeinen
aus einem Metall mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminiumlegierungen, hergestellt;
die Temperatur fällt deswegen quer durch die Innenwand von tA auf ta entlang eines relativ kleinen
Temperaturgradienten ab. Wegen der Schwingungsdämpfungsschicht 14 fällt die Temperatur quer durch
die Schicht dann weiter von te auf fc-ab und weiterhin —
abhängend von der Wärmeübertragung zwischen der Oberfläche der Schicht 14 und dem durch die
Kühlwasserdurchgangskanäle 6 fließenden Kühlwassers — fällt die Temperatur te auf tw ab. Die Tjmperaturen
te und tw sind natürlich die Anfangsbedingungen, die
durch die Verbrennungsgase und das Kühlwasser gegeben sind; abhängend von den Anfangsbedingungen
sind die Zwischentemperaturen U, fe und te bestimmt.
Wie in der Beschreibungseinleitung dargelegt, tritt die
Gefahr einer Überhitzung bzw. eines Durchbrennens des Gehäusemantels auf, wenn die Temperaturdifferenz
zwischen der Innenfläche der Kühlwasserdurchgangskanäle und dem Kühlwasser, d.h. der Differenz
zwischen te und tw in dem in F i g. 2 dargestellten Fall
eine Grenze überschritten hat, bei der die maximale Siedehitzeübertragung stattfindet, wodurch die Temperatur
te außerordentlich ansteigt und damit ein
außerordentliches Ansteigen der Temperatur U verursacht Solange keine extreme Temperaturbelastung
auftritt, verursacht der zusätzliche Temperaturunterschied At= te— ta der durch Anbringung der Schwin-ο
gungsdämpfungsschicht 14 in den Verlauf des Temperaturabfalls mit einbezogen ist, keinen außergewöhnlichen
Anstieg der Temperatur u der Mantellaufbahn Z Andererseits verbessert schon eine kleine Temperaturerhöhung
für u die Wärmeisolierung des Arbeits-
is raums und trägt somit zu einer Verringerung des
Kraftstoffverbrauchs bei.
Die Anbringung einer Schwingiingsdämpfungsschicht
auf wenigstens einen Teil der zu den Kühlwasserdurchgangskanälen gerichteten Oberfläche der Innenwand
des Gehäusemantels bringt nichr. nur den Vorteil die Schwingung der Innenwandung zu unterdrücken und
damit die Entwicklung von Rattermarken in der Mantellaufbahn zu vermeiden, sondern auch den
zusätzlichen Vorteil daß der Kraftstoffverbrauch der
_>-, Maschine verringert wird.
Die Schwingungsdämpfungsschicht kann auf der
gesamten Innenwandung in den Kühlwasserdurchgangskanälen angebracht werden.
Claims (7)
1. Kreiskolbenmaschine mit Schlupfeingriff zwischen einem mehreckigen Kolben und einem von
Seitenteilen begrenzten trochoidalen Gehäusemantel, der axiale Kühlwasserdurchgangskanäle aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens auf einem Teil der radial innenliegenden Wandungen der Kühlwasserdurchgangskanäle (6)
eine Schwingungsdämpfungsschicht (14) aufgebracht ist
2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) aus fluorisiertem Gummi besteht
3. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) aus Silicongummi besteht
4. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) aus Plastikmaterial besteht
5. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) aus Keramikmaterial besteht
6. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) durch Aufbacken aufgebracht ist
7. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungsschicht
(14) mit einem Kleber befestigt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7933276A JPS535307A (en) | 1976-07-02 | 1976-07-02 | Rotary piston engine |
Publications (3)
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DE2715095B2 true DE2715095B2 (de) | 1978-12-07 |
DE2715095C3 DE2715095C3 (de) | 1979-08-16 |
Family
ID=13686924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2715095A Expired DE2715095C3 (de) | 1976-07-02 | 1977-04-04 | Kreiskolbenmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4158531A (de) |
JP (1) | JPS535307A (de) |
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (7)
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-
1976
- 1976-07-02 JP JP7933276A patent/JPS535307A/ja active Pending
-
1977
- 1977-03-29 US US05/782,312 patent/US4158531A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-04-04 DE DE2715095A patent/DE2715095C3/de not_active Expired
Also Published As
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US4158531A (en) | 1979-06-19 |
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Legal Events
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