DE2819664B1

DE2819664B1 - Kreiskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2819664B1
Application number: DE2819664A
Authority: DE
Inventors: Rolf Lechler; Wulf Dipl-Ing Leitermann
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-06-28
Also published as: JPS54155307A; US4274815A; DE2819664C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist beispielsweise in der DE-AS 14 51 809 beschrieben.

Bei dieser bekannten Kreiskolben-Brennkraftmaschine hat der zwischen <ier Scheibe und der Kolbenstirnwand angeordnete Dichtring die Aufgabe, das Übertreten von Kühl- oder Schmierflüssigkeit aus dem Kolben in den Arbeitsraum zu verhindern. Um die in Nuten eingesetzten Dichtringe in dichtende Anlage zu bringen und somit den flüssigkeitsgekühlten Kolben nach außen abzudichten, wird innerhalb des Ringraumes ein sogenannter Zwischendichtungsdruck hergestellt. Dieser Zwischendichtungsdruck bildet sich unter dem Einfluß des Druckgases, das bei Betrieb der Brennkraftmaschine aus dem Arbeitsraum über die ölabstreifringe in den Ringraum eintritt Da der Dichtring in der Kolbenstirnwand aber nur bei Vorhandensein eines Zwischendichtungsdruckes zuverlässig dichtend anliegt, kann Kühlflüssigkeit bei stillstehender Brennkraftmaschine aus dem Kolben über den Dichtring in den Ringraum übertreten. Nun hat sich aber gezeigt, daß die in den Ringraum eingedrungene Kühl- bzw. Schmierflüssigkeit bei erneuter Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine im Ringraum verbleibt und nach und nach aus diesem über die Ölabdichtringe in den Arbeitsraum gelangen kann, in dem es nutzlos verbrennt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die bei Stillstand der Brennkraftmaschine in den Ringraum übergetretene Schmierflüssigkeit dem Flüssigkeitskreislauf wieder zugeführt und ein Verbrennen verhindert wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst

Durch diese Verbesserung wird die in den Ringraum eingedrungene Schmierflüssigkeit bei Drehung der

ίο Scheibe in die Nut gefördert und kann aus dieser über die Bohrung in den Flüssigkeitskreislauf zurückgeführt und somit weiterhin verwendet werden. Ein Verbrennen dieser Schmierflüssigkeitsmenge mit einer entsprechend lästigen Rauchentwicklung und Bildung schädlieher Verbrennungsrückstände sowie eine sich dadurch ergebende Erhöhung des Schmiermittelverbrauchs wird dadurch weitgehend vermieden. Der Querschnitt der Leitung ist zweckmäßigerweise derart gewählt, daß zwar einerseits die Schmierflüssigkeit ohne weiteres durch die Bohrung in der Nut abfließen oder vom Zwischendichtungsdruck hindurchgedrückt werden kann, aber andererseits keine Minderung des Zwischendichtungsdruckes im Ringraum möglich ist.
Um den Ablauf der Schmierflüssigkeit über die Ringnut in der Bohrung des Seitenteiles zu erleichtern und um eine Quetschströmung der Schmierflüssigkeit zwischen der Scheibe und der Nabe zu vermeiden, kann die Nabe der Scheibe auf ihrem Außenumfang zwischen der benachbarten Stirnseite der Scheibe und der Aufnahmestelle des Dichtringes eine Ringnut aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im

folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Teilstück eines Längsschnittes durch eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart, und

F i g. 2 den in F i g. 1 eingekreisten Bereich im vergrößerten Maßstab.
Die in F i g. 1 gezeigte Kreiskolben-Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse auf, das aus einem Mantel 1 mit beispielsweise zweibogiger innerer Mantelfläche 2 und zwei parallelen Seitenteilen 3 zusammengesetzt ist und einen Arbeitsraum 4 umschließt, der senkrecht zu den Seitenteilen 3 von einer Exzenterwelle 5 durchsetzt ist, auf deren Exzenter 6 ein mehreckiger flüssigkeitsgekühlter Kolben 7 drehbar gelagert ist. Der Kolben 7 steht durch ein Getriebe, das aus einem mit dem Seitenteil 3 verbundenen Ritzel 8 und einem im Kolben 7 befestigten Hohlrad 9 besteht, in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Exzenterwelle 5. Das Getriebe wird durch Flüssigkeit geschmiert, die gleichzeifig zur Kühlung des Kolbens 7 verwendet wird, welcher zu diesem Zweck einen Hohlraum 10 aufweist, der von Kühlflüssigkeit durchströmt wird.

Um ein Übertreten von Kühlflüssigkeit aus dem Kolbenhohlraum 10 in den vom Kolben 7 und dem Seitenteil 3 gebildeten Ringraum 11 zu vermeiden, ist eine zur Kolbendrehachse 6a konzentrische Scheibe 12 vorgesehen, die am Exzenter 6 befestigt ist. Die Scheibe 12 trägt in einer Umfangsnut 13 beispielsweise zwei geschlitzte außenspannende Dichtringe 14, die dichtend mit der Kolbenstirnwand zusammenwirken. Der Ringraum 11 ist außerdem gegenüber dem Seitenteil 3 durch einen Dichtring 15 abgedichtet, der in einer Umfangsnut 16 einer rohrförmigen Nabe 12a der Scheibe 12 eingesetzt ist und mit dem kreisförmigen Durchbruch 17 des Seitenteiles 3, durch den sich die im wesentlichen waagerecht liegende Exzenterwelle 5 erstreckt, zusam-

ORiGINAL INSPECTED

menwirkt, während der Ringraum 11 radial nach außen durch einen in eine axiale Ringnut 18 in der Kolbenstirnwand eingesetzten ölabstreifring 19 begrenzt wird, der federnd und dichtend gegen die Seitenwand 20 des Seitenteiles 3 gedrückt wird. Zur seitlichen Abdichtung des Arbeitsraumes 4 trägt die Kolbenstirnwand zwischen dem Kolben 7 und dem Seitenteil 3 radial außerhalb des ölabstreifringes 19 außerdem axiale Gasdichtungen 21, die ebenfalls federnd gegen die Seitenwand 20 des Seitenteiles 3 gedrückt werden.

Eine gleitende und dichte Anlage der Dichtringe 14 und 15 wird bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit Hilfe des Leckgases erreicht, das aus dem Arbeitsraum 4 über die Gasdichtungen 21 eindringt und auf die radial nach außen abgeschrägte Stirnseite des ölabstreifringes 19 wirkt und dadurch den ölabstreifring unter Bildung eines Leckspaltes von der Seitenwand 20 in seine Ringnut zurückdrückt, so daß sich in dem von den Dichtringen 14 und 15 begrenzten Ringraum 11 ein Druckpolster aufbauen kann. Dieser sogen. Zwischendichtungsdruck bewirkt, daß die Dichtringe 14 dichtend gegen die entsprechende Nutflanke der Umfangsnut 13 gedrückt wenden, wodurch verhindert wird, daß Kühlbzw. Schmierflüssigkeit aus dem Hohlraum 10 über die Dichtringe 14 in den Ringraum 11 eintreten kann. Gleichzeitig wird durch den Zwischendichtungsdruck auch der Dichtring 15 dichtend und gleitend gegen seine entsprechende Nutflanke der Umfangsnut 16 gedrückt.

Da die dichtende Anlage der Dichtringe 14 in ihrer Umfangsnut 13 praktisch nur bei Vorhandensein eines Zwischendichtungsdruckes sichergestellt ist, kann bei stillstehender Maschine Kühlflüssigkeit aus dem Hohlraum 10 über die Umfangsnut 13 oder die Stoßfuge des Dichtringes 14 in den Ringraum 11 eintreten. Ein Übertreten der Kühlflüssigkeit aus dem Ringraum 11 in den Arbeitsraum 4 wird bei Stillstand der Maschine durch den ölabstreifring 19 verhindert, der den Ringraum 11 radial nach außen begrenzt. Um nun zu vermeiden, daß die im Ringraum 11 befindliche Kühlflüssigkeit nach Inbetriebnahme der Maschine dennoch in den Arbeitsraum 4 gelangen und durch Verbrennen verlorengehen kann, ist im Durchbruch 17 des Seitenteiles 3 zwischen der an den Durchbruch 17 grenzenden Seitenwand 20 und dem in dem Durchbruch 17 anliegenden Dichtring 15 beispielsweise eine als Ringnut 22 ausgebildete Nut angeordnet.

Wie auch in F i g. 2 ersichtlich ist, weist die Ringnut 22 an ihrer untersten Stelle eine Bohrung 23 auf, die mit einer Rücklaufleitung 24 des Schmier- bzw. Flüssigkeitskreislaufes der Brennkraftmaschine in Verbindung steht Über diese Ringnut 22 kann die im Ringraum 11

ίο angesammelte Kühlflüssigkeit in der gezeigten Stellung, die sich bei Drehung des Kolbens 7 ergibt und sich ständig wiederholt, in die Ringnut 22 einfließen und über die Bohrung 23 wieder dem Schmierflüssigkeitskreislauf zugeführt werden. Der sich nach Anlauf der Maschine im Ringraum 11 bildende Zwischendichtungsdruck kann Schmierölreste schließlich über die Bohrung 23 ausblasen, wobei die Bohrung 23 einen Durchtrittsquerschnitt aufweist, der einen Abbau des Zwischendichtungsdruckes weitgehend vermeidet Falls sich bei Stillstand der Brennkraftmaschine eine größere Menge Schmierflüssigkeit im Ringraum 11 angesammelt hat, die nach dem Start und den ersten Umdrehungen der Brennkraftmaschine nicht vollständig durch und über die Ringnut 22 abfließen kann, ist zur Vermeidung von Quetschströmungen, die in der gezeigten Stellung zwischen der Scheibe 12 und deren Nabe 12a einerseits und dem Durchbruch 17 und der Kolbenstirnwand andererseits entstehen kann, auf dem Außenumfang i2b der Nabe 12a zwischen der benachbarten Stirnseite der Scheibe 12 und der Umfangsnut 16 des Dichtringes 15 eine ringförmige Entlastungsnut 25 vorgesehen, durch die die Schmierflüssigkeit bis zum vollständigen Ablauf hindurchgedrückt werden kann.

Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann anstelle der Ringnut 22 eine Nut vorgesehen werden, die sich lediglich im unteren Bereich der Wand des die Nabe 12a aufnehmenden Durchbruches 17 erstreckt.

Die in der Darstellung für die rechte Kolbenstirnwand des Kolbens 7 gezeigte Anordnung kann prinzipiell auch für die linke, nicht dargestellte Kolbenstirnwand vorgesehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse, das sich aus einem Mantel mit mehrbogiger innerer Mantelfläche und zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt und einer im wesentlichen waagrecht liegenden Exzenterwelle, die sich durch kreisförmige Durchbrüche der Seitenteile erstreckt und auf deren Exzenter ein flüssigkeitsgekühlter Kolben drehbar gelagert ist, der in seinen Kolbenstirnwänden mit den Seitenwänden der Seitenteile zusammenwirkende ölabstreifringe trägt, und in dessen mindestens einer Kolbenstirnwand eine zur Kolbendrehachse konzentrische, mit der Exzenterwelle umlaufende Scheibe mit einer die Exzenterwelle umgebenden, sich in den von der Exzenterwelle durchsetzten Durchbruch des Seitenteiles erstreckenden Nabe angeordnet ist, die mit der Kolbenstirnwand bzw. mit dem Durchbruch im Seitenteil dichtend zusammenwirkende Dichtringe aufweist, welche einen radial nach außen zu durch den ölabstreifring begrenzten Ringraum einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich der Wand des die Nabe (Ha) der Scheibe (12) aufnehmenden Durchbruchs (17) eine Nut (22) angeordnet ist, die an ihrer untersten Stelle über eine Bohrung (23) mit einer Rücklaufleitung (24) in Verbindung steht

2. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (12a) der Scheibe (12) auf ihrem Außenurnfang {i2b) zwischen der benachbarten Stirnseite der Scheibe (12) und der Aufnahmestelle des Dichtringes (15) eine ringförmige Entlastungsnut (25) aufweist.