DE2917909A1

DE2917909A1 - Stirndichtung eines umlaufkolbenverbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2917909A1
Application number: DE19792917909
Authority: DE
Inventors: Vladimir Nikolaevits Koschelev; Vjatscheslav Aleksand Meschkov; Boris Vladimirovit Tschaplanov
Original assignee: VOLSCHSKOE OB PROIZV LEGKOVYCH
Current assignee: VOLSCHSKOE OB PROIZV LEGKOVYCH
Priority date: 1978-05-04
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1979-11-15
Also published as: SU839335A1; US4319867A; JPS5828403B2; FR2425001A1; JPS557987A; IT7948944A0; DE2917909C2; FR2425001B1

Description

SCHIFF V. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF 2EB:NG,HAU£, FlNCK

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Motorbau, insbesondere auf Stirndichtungen in Umlaufkolbenverbrennungsmotoren.

Die erfindungsgemäße Stirndichtung ist in Umlaufkolbenverbrennungsmotoren von Personenkraftwagen am zweckmäßigsten auszunutzen.

Trotzde, kann der Verbrennungsmotor mit der erfindungsgemäßen Stirndichtung auch als Antrieb in Kraftübertragungsanlagen und bei anderen Transportmitteln Anwendung finden.

Bisher ist ein'Umlaufkolbenverbrennungsmotor bekannt, in dessen Gehäuse (Stator) eine Arbeitskammer mit einer krummlinigen trochoidalen Innenfläche ausgeführt ist. Innerhalb der Arbeitskammer ist ein mehreckiger Rotor auf der Exzenterwelle montiert. An das Motorgehäuse sind Seitendeckel angeschlossen. Das Gehäuse, die Deckel und der Rotor bilden Arbeit skammern veränderlichen Rauminhaltes. Um die genannten Arbeitskammern luftdicht zu machen, ist am Rotor ein Abdichtungssystem, dazwischen auch Stirndichtungen vorgesehen. Die Stirndichtung besitzt federbelastete Dichtungsleisten, die in den am Umfang der Stirnwand des Rotors zwischen an den Rotorecken angeordneten Dichtungselementen ausgefrästen Nuten untergebracht sind. In jeder Nut ist je eine Dichtungsleiste untergebracht (s. beispielsweise die US-PS 3 142 439).

In diesem Stirndichtungen ist ein Spalt zwischen den Enden der Dichtungsleisten und -eckenelementen vorgesehen, der den Zusammenbau und den Ausgleich der Wärmedehnung ermöglicht, wodurch die Wirksamkeit der Stirndichtung beeinträchtigt

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wird, da durch diesen Spalt die Gase aus einer in die andere Arbeitskammer ausbrechen.

Bekannt ist auch ein Umlaufkolbenverbrennungsmotor mit trochoidaler Arbeitskammer, bei dem das Stirnabdichtungssystem aus je zwei in jeder am Umfang der Stirnwand des Rotors ausgesüarten Nut untergebrachten Dichtungsleisten besteht (s. beispielsweise die US-PS 3 830 600).

Diese Stirndichtung eines Umlaufkolbenverbrennungsmotors mit zwei Dichtungsleisten weist eine höhere Wirksamkeit infolge eines durch diese Dichtungsleisten gebildeten Labyrithes auf. Jedoch beseitigt auch diese Lösung keine Leckverluste an Gas durch den Spalt, der zwischen den Enden der gepaarten Dichtungsleisten und den an den Ecken des Rotors angeordneten Dichtungselementen entsteht.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Stirndichtung eines Umlaufkolbenverbrennungsmotors zu entwickeln, die den Gasausbruch zwischen den Enden der Dichtungsleisten und den an den Ecken des Rotors angeordneten Dichtungselementen vermeiden läßt, wobei der Arbeitsaufwand bei Herstellung der Dichtungsleisten herabgesetzt, und die ökonomischen Kennwerte des Motors gesteigert werden müssen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Stirndichtung eines Umlaufkolbenverbrennungsmotors, die Dichtungsleisten enthält, welche je zwei in den Nuten, die in der Stirnwand zwischen den an den Ecken des Rotors angeordneten Dichtungselementen ausgefräst sind, untergebracht sind und federnd an den Arbeitsflächen der Statordeckel angedrückt sind, erfindungsgemäß eine der beiden in jeder Nut untergebrachten Dichtungsleisten an das an der Rotorecke angeordnete Dichtungselement federnd in Richtung der Rotordrehung ange-

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drückt wird.

Vorzugsweise ist die eine Dichtungsleiste an das Dichtungselement mittels einer wellenartigen Flachfeder angedrückt, die an ihrem einen Ende mit einer Dichtungsleiste und am anderen mit dem Rotor verbunden ist.

Dadurch werden eine sichere Berührung der Dichtungsleisten mit der Oberfläche des Statordeckels sowie eine einwandfreie Halterung der Flachfeder in der erforderlichen Stellung mit errechneter Druckkraft zum Andrücken der Dichtungsleisten an die an den Rotorecken angeordneten Dichtungselementen erreicht.

Vorzugsweise ist die andere in jeder Nut untergebrachte Dichtungsleiste an das Dichtungselement federnd angedrückt, das an der der Drehrichtung des Rotors entgegengesetzten Seite montiert ist.

Vorzugsweise sind die Dichtungsleisten durch eine wellenartige Flachfeder federnd an das jeweilige Dichtungselement angedrückt, deren eines Ende an einer Dichtungsleiste und deren anderes Ende an der anderen Dichtungsleiste befestigt ist.

Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Kontakte an den Enden der Dichtungsleisten mit den Dichtungseiementen erzielt, selbst wenn die bei der Rotordrehung zwischen der anderen Dichtungsleiste und Deckeloberfläche entstehende Reibungskraft nicht ausreicht, eine gesicherte spaltlose Berührung zwischen der Stirnfläche dieser Dichtungsleiste und dem jeweiligen Dichtungselement, beispielsweise am Anfang des Motoranlassens, zu bewerkstelligen.

Die erfindungsgemäße Stirndichtung erhöht die Luftdichtheit der Arbeitskammern im Umlaufkolbenverbrennungsmotor, wobei sie dessen ökonomische Werte verbessert und zugleich auch

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den Arbeitsaufwand bei Herstellung der Dichtungsleisten und Nuten am Rotor niedriger macht, da die Anforderungen an deren Herstellungsgenauigkeit herabgesetzt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Umlaufkolbenverbrennungsmotors in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Rotor und Statordeckel in der Stirndichtungsebene;

Fig. 3 den Schnitt HI-III der Fig. 2.

Der Umlaufkolbenverbrennungsmotor enthält einen Stator 1 (Fig. 1) mit einer trochoidalen Innenfläche 2, Seitendeckel 3 des Stators 1 und eine Exzenterwelle 4 mit Exzenter 5. Die Exzenterwelle 4 läuft in Lagern 6, die in die Seitendeckel 3 eingebaut sind. An den Seitendeckeln 3 ist eine Arbeitsfläche 7 vorgesehen. Auf den Exzenter 5" ist ein mehreckiger Rotor 8 fest aufgesetzt.

Dem Umfangsrand des Rotors 8 parallel sind in dessen Stirnwänden 9 Nuten 10 ausgespart, die zwischen den an den Rotorecken angeordneten Dichtungselementen 11 verlegt sind. Jedes Dichtungselement 11 ist in Form eines Zylinders ausgeführt.

In jede Nut 10 sind je zwei Dichtungsleisten 12 und 13 eingelegt, die an die Arbeitsfläche 7 des Seitendeckels 3 durch eine flache, wellenförmige Feder 14 angedrückt werden.

Zur Verbindung der Dichtungsleiste 12 mit einem Ende der Feder 14 weist die Leiste 12 einen Ausschnitt 15 (Fig. 2) auf, in den das Ende 16 der Feder 14 eingreift. Das andere Ende der Feder 14 stößt gegen eine im Rotor 8 ausgesparte Ausneh-

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mung 18, wodurch die Feder 14 gespannt und die Dichtungsleiste 12 zu dem in der durch den Zeiger A angedeuteten Drehrichtung des Rotors 8 angeordneten Zylinder 11 verschoben wird. Damit das "Ende 16 der Feder 14, welches im Ausschnitt 15 steckt, nicht die Dichtungsleiste 13 berührt, ist in der letztgenannten ein Ausschnitt 19» gestrichelt angedeutet, vorgesehen.

In einer Ausführungsabänderung der Erfindung wird in der Dichtungsleiste 13 ein Ausschnitt 20 (durch eine strichpunktierte Linie angegeben) ausgeführt, in dem das Ende 17 der Feder 14 steckt. Dadurch wird ein gleichzeitiges Andrücken der Dichtungsleisten 12, 13 an die sowohl in Drehrichtung A des Rotors 8 als auch in entgegengesetzter Richtung liegenden Zylinder 11 gesichert.

Die Stirndichtung arbeitet wie folgt.

Die Spalte zwischen den Enden der Dichtungsleisten 12 und 13 und den Zylindern 11 werden einerseits infolge der Verschiebung der Dichtungleiste 12 unter dem Einfluß der Reibungskraft an der Arbeitsfläche 7 und andererseits infolge der Verstellung derselben Leiste 12 unter dem Einfluß der Feder 14 ausgeglichen. Der Ausgleich der Spalte wird durch Verschiebung der Dichtungsleisten 12 und 13 unter dem Einfluß der Feder 14 zu den Zylindern 11 gesichert, wenn die Feder 14 an ihren Enden 16 und 17 in den Ausschnitten 15 bzw. 20 steckt.

Die vorgeschlagene technische Lösung bringt eine Verbesserung der Dichtungseigenschaften der Stirndichtungen und demzufolge auch der ökonomischen und Leistungswerte der Umlaufkolbenverbrennungsmotoren mit sich.

Die Ermöglichung des Ausgleiches des Spaltes zwischen dem Ende der Dichtungsleiste und dem Dichtungselement durch die Dichtungsleiste selbst sichert eine Erniedrigung der Anfor-

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derungen an die Herstellungsgenauigkeit der Dichtungsleisten über deren Länge und erübrigt die sonst erforderliche Anpassung der Dichtungsleisten beim Zusammenbau zur Erhaltung einer vorgeschriebenen Spalt größe zwischen den "Enden der Dichtungsleisten und Dichtungselementen.

Die Beseitigung des Spaltes zwischen der Dichtungsleiste und dem Dichtungselement vermindert die Verluste an Brennstoff, wodurch die Leistung und Wirtschaftlichkeit des Verbrennungsmotors gesteigert und dessen Anfahren erleichtert werden. Die Herabsetzung der Anforderungen an die Herstellung sgenauigke it der Dichtungsleisten bringt deren Verbilligung mit sich. Nach Versuchsergebnissen wird eine Verminderung der Leckverluste an Gasen um 15 % erreicht.

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Claims

DlPU ?"E";°"AL^°eR v·FÜNHR ρ«· :s. NTANvvÄ,. r e. SCHIFF V. FÜNER STREHL SCHOeEL-KOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 90 POSTADRESSE: POSTFACH 95Ο16Ο, D-8OOO MÜNCHEN 95 2917909 PROFESSIONAL REPRESENTATIVES ALSO BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE Volschskoe objedinenie po proizvod- stvu legkovych avtomobilej dipl DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. ING. DIETER EBBINSHAUS DR. ING. DIETER FINCK TELEFON (OB9) 48 2OB4 TELEX E-23 565 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN D"EA-19326 3. Mai 1979 STIRNDICHTUNG "EINES UI4LAUFK0LB"ENVERBRENNUNGSM0T0RS Patentansprüche

1.\Stirndichtung eines Umlaufkolbenverbrennungsmotors, die je zwei in jeder der in der Stirnwand des Rotors zwischen den an den Rotorecken angeordneten Dichtungselementen ausgefrästen Nuten untergebrachte und federnd an die Arbeitsflächen der Deckel des Stators herangedrückte Dichtungsleisten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dichtungsleisten (12), die in jeder Nut (10) untergebracht sind, an ein Dichtungselement (11) federnd angedrückt ist, das an der Rotorecke in ürehrichtung des Rotors (8) angeordnet ist.

2. Stirndichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum federnden Andrücken der einen Dichtungsleiste (12) an das Dichtungselement (11) eine wellenartige Flachfeder (14) vorgesehen ist, die an ihrem

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ORIGINAL INSPECTED

einen Ende mit der Dichtungsleiste (12) und an dem anderen mit dem Rotor (8) verbunden ist.

3. Stirndichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die andere in jeder Nut (10) untergebrachte Dichtungsleiste (13) an das in Drehrichtung des Rotors (8) entgegengesetzter Richtung angeordnete Dichtungselement (11) federnd angedrückt ist.

4. Stirndichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß zum federnden Andrücken der Dichtungsleisten (12, 13 ) an die entsprechenden Dichtungselemente (11) eine wellenartige Flachfeder (14) vorgesehen ist, deren eines Ende mit der einen Dichtungsleiste

(12) und deren anderes Ende mit der anderen Dichtungsleiste

(13) in Verbindung gebracht ist.

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