DE2932363A1 - Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit selbstzuendung - Google Patents
Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit selbstzuendungInfo
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- 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
- F02B55/14—Shapes or constructions of combustion chambers
Description
Die Maschine betrifft eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine
der Trochoidenbauart mit einem Gehäuse mit einer zwei achsnahe Zonen aufweisenden Mantellaufbahn,
dessen Seitenwände von einer Exzenterwelle durchsetzt
auf
sind,/deren Exzenter ein dreieckiger Axialdichtteile
sind,/deren Exzenter ein dreieckiger Axialdichtteile
und an seinen Ecken Radialdichtleisten aufweisender Kolben umläuft und dabei mit jeder seiner Flanken und
abwechselnd
dem Gehäuse/eine Ansaug-, eine Verdichtungs-, eine Expansions- und eine Ausschubkammer bildet, wobei in der Mantellaufbahn im Bereich der den Ein- und Auslaßöffnungen gegenüberliegenden achsnahen Zone ein Überströmkanal vorgesehen ist, der bei Durchgang eines Kolbenecks die Expansionskammer kurzfristig mit der Verdichtungskammer verbindet.
dem Gehäuse/eine Ansaug-, eine Verdichtungs-, eine Expansions- und eine Ausschubkammer bildet, wobei in der Mantellaufbahn im Bereich der den Ein- und Auslaßöffnungen gegenüberliegenden achsnahen Zone ein Überströmkanal vorgesehen ist, der bei Durchgang eines Kolbenecks die Expansionskammer kurzfristig mit der Verdichtungskammer verbindet.
In der DE-PS 1 283 595 (Paschke) ist eine derartige Maschine beschrieben, bei der im inneren Bereich der
Mantellaufbahn ein Überströmkanal in Form einer Drehrichtung des Kolbens sehr kurzen und sich nur über
ein Viertel bis ein Fünftel der Breitenausdehnung der Mantellaufbahn sich erstreckende Ausnehmung vorgesehen
ist, die die Expansionskammer kurz vor deren Expansionsende mit der Verdichtungskammer in Verbindung
bringt. Diese Ausnehmung muß also an der den Ein- und Auslaßöffnungen gegenüberliegenden achsnächsten
Stelle der Mantellaufbahn oder am Beginn von deren heißen Bogen angeordnet sein. Der Kolben
muß daher bei Überfahren dieser Ausnehmung sich in Todpunktstellung befinden oder muß darüberhinaus gedreht
sein; das heißt, daß der Verdichtungstakt bereits erheblich fortgeschritten und der Expansionstakt
kurz vor seinem Ende steht, so daß zwischen den
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beiden genannten Kanunern kein größeres Druckpotential vorhanden ist. Es können daher nur geringe Mengen an
heißem Gas, das sich inzwischen durch Expansion bereits wieder abgekühlt hat, überschoben werden.
Als Zweck wird angegeben, daß der Wärmegehalt der so
überführten Gase verwendet werden soll, um am Ende des Verdichtungstaktes die Zündtemperatur zu erreichen und
so ein Dieselverfahren durchzuführen, das bei derartigen Maschinen sonst nur durch Aufladung möglich
ist.
In DE-PS 1 426 038 (MAN) ist eine Vorbrennkammer beschrieben,
die zu Beginn des heißen Bogens in einer öffnung in der Mantellaufbahn mündet, die in Länge
wie Breite nicht mehr als die Breite der Mantellaufbahn mißt. Diese Anordnung hat zwar nicht den Zweck,
einen Überschuh von Gasen von der Expansionskammer zur Verdichtungskammer zu bewirken. Ein solcher Überschub
findet auch, da beim überfahren der Vorbrennkammeröffnung
der Expansionstakt schon vollendet ist und daher beim Aufsteuern dieser öffnung bereits ein
Druckgefälle in Richtung zur Expansionskammer besteht, kaum statt. Es wird jedoch in dieser Patentschrift
von einem kurzfristigen geringen Gasübertritt von der Expansionskammer in die Verdichtungskammer gesprochen, durch den ein Vorwärmen der Verdichtungsluft
erreicht würde.
In der US-PS 3 391 677 (Krupp) ist ebenfalls eine Vorbrennkammer beschrieben, aus der je ein oder
mehrere dünne Kanäle beiderseits der den Steuer-
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Öffnungen gegenüberliegenden achsnahen Zone in die Mantellaufbahn münden. Durch diese Kanäle soll zunächst
Frischluft aus der Verdichtungskammer in die Vorbrennkammer und aus dieser nach Mischen mit
Kraftstoff in die Expansionskammer überschoben
werden. Bei Beendigung des Expansionstaktes soll eine geringe Menge von Auspuffgas in die Verdichtungskammer zurücktreten und dadurch in dieser eine Aufladung
bewirken. Bei dieser wegen der in der achsnahen Zone vorgesehenen Dichtleiste und wegen der
Erzeugung eines negativen Drehmomentes nicht praktikablen Lösung tritt jedoch eine Umspülung des
Kolbeneckes in Richtung von der Expansionskammer zur Verdichtungskammer nicht ein. Ein Überschub
von expandierendem Gemisch von der Expansionskammer in die Verdichtungskammer bei Überfahren der Öffnungen
der in Kolbendrehrichtung vor der achsnahen Zone mündenden Kanäle könnte bei deren geringem Durchmesser
nur in sehr geringem Umfang eintreten und dies sollte nach der Lehre dieses Patentes gerade nicht geschehen,
da die Strömungsrichtung von diesem Augenblick an von der Verdichtungskammer über die Brennkammer zur
Expansionskammer verlaufen soll. In gleicher Richtung würde die Strömung bei Überfahren der Öffnungen der
nach der achsnahen Zone liegenden Kanäle verlaufen, da in diesem Augenblick bereits der Auslaß aufgesteuert
würde, während in der Verdichtungskammer bereits erhöhter Druck besteht.
Die erste der drei genannten Maschinen ist nie gebaut worden. Auch bei den beiden anderen fehlen
praktische Erfahrungen, ob überhaupt und inwieweit
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der beschriebene Effekt des Überblasens von brennender
Ladung eintritt und in allen Fällen sind die angegebenen Querschnitte der überschubkanäle in keiner
Weise ausreichend, um einen wirksamen Effekt zu erzielen. Jedenfalls haben gerade diese Vorschläge dazu
geführt, daß die hier angedeuteten Lösungen in der sich mit der Entwicklung solcher Motoren befassenden
Fachwelt als ungeeignet angesehen wurden und daß ganz allgemein das unbestrittene Vorurteil bestand, daß
ein Dieselverfahren bei solchen Maschinen ohne Fremdaufladung nicht möglich ist.
Bei der erstgenannten Maschine sind ausser der Uberströmöffnung
noch zwei weitere Durchbrechungen der Mantellaufbahn für Zündkerze und Einspritzdüse notwendig,
was eine mehrfache unkontrollierte und sehr ungünstige Unterbrechung der Abdichtung zwischen
den Kammern zur Folge hat. Die Anordnung der Vorbrennkammern in den beiden genannten anderen Veröffentlichungen
bringt nicht beherrschbare thermische Belastungen des Gehäusemantels und der Laufbahnbeschichtung
mit sich. Allein aus diesen Gründen mußten die drei beschriebenen Vorschläge fallengelassen
werden.
Ferner ist eine allgemein bekannte und angewandte Maßnahme zur Absenkung der Schadstoffemission die Rückführung
von Abgas (EGR = Exhaust Gas Recirculation), wobei über eine Bypaßleitung Abgas zur Ansaugseite überschoben
wird. Je nach Menge des heißen, rückgeführten Gases wird hierbei natürlich die Füllung entsprechend
vermindert, und es muß eine relativ aufwendige Regelung vorgesehen werden, damit der Motor nicht an seinem
eigenen Abgas "erstickt".
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-A-
Weiterhin sind bei Dieselmotoren zahlreiche positive sich bei Abgasrückführung ergebende Eigenschaften beobachtet
worden, z.B.: starke Verringerung der NO- und HC-Emission, Kraftstoff-Verbrauchsverbesserung
bei geringer Last, verbesserte Zündwilligkeit bei selbstzündungsunwilligen Leichtkraftstoffen, verbessertes
Verbrennungsgeräusch und die Möglichkeit der Verringerung des Verdxchtungsverhältnisses, ohne
daß dabei der Wirkungsgrad verschlechtert wurde. Es wurden hierbei, je nach Lastzustand, bis zu 50 %
Abgas rückgeführt. Hier zeigte sich dann die Grenze, da bei dieser äußeren Abgasrückführung natürlich die
Füllung und der Luftüberschuß stark vermindert
werden, was zu einer höheren Rauchzahl führt.
Wenn es möglich wäre, ohne Füllungsgradverschlechterung heißes Abgas zurückzuführen, dann könnten die positiven
Eigenschaften einer Abgasrückführung auch bei höherer Last (= höherem Kraftstoffdurchsatz) mit Luftüberschuß
ausgenutzt werden. Dies ist jedoch nur teilweise möglich im Aufladebetrieb, oder beim freisaugenden Motor müßte
nach Einlaßventilschluß das Abgas mittels eines Kompressors zusätzlich zugeführt werden, was einen unwirtschaftlichen
Aufwand bedeutet.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein ausreichendes Überschieben von heißen expandierenden Gasen aus der
Expansionskammer in die Verdichtungskammer ohne Füllungsgradverlust mittels eines Überströmkanals
zu erzielen, um nicht nur einen für die Selbstzündung notwendigen Temperaturanstieg ohne zusätzliche
wesentliche Druckbelastung der Maschine zu erreichen
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und die vorgenannten Vorteile zu erzielen. Mit diesem Überschuh soll gleichzeitig ein Freispülen der nachfolgenden
Eckräume der Expansionskammer von nicht oder teilverbranntem Kraftstoff erreicht werden, der
damit mit Frischluft verwirbelt und in das Verbrennungszentrum der nachfolgenden Kammer verlagert werden soll.
Gerade der letztere Effekt kann bei den drei oben beschriebenen Anordnungen nicht erzielt werden, da
die Überströmöffnungen sich im inneren Bereich der Mantellaufbahn befinden und daher die über sie geführte
Strömung die äußeren Kammerecken nicht erreichen kann, in denen das nicht gezündete Gemisch gerade am
meisten angesammelt ist. Emissionsmessungen haben gezeigt, daß bei einem einzelnen Ausschubtakt bei
Taktbeginn kaum HC-Anteile im Abgas vorhanden sind, daß sie jedoch etwa im letzten Drittel des Ausschubtaktes
in erhöhtem Maß anfallen, das heißt, daß sie vorallem im rückwärtigen Teil des Verbrennungsraumes angehäuft sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, im heißen Bereich der Mantellaufbahn außer dem Überströmkanal
keine weiteren Öffnungen vorzusehen. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, die Ausbildung von Kolbenmulden
und -Flanken den durch die Überströmöffnung erzielbaren Effekt anzupassen, um diesen vollauf nutzen
zu können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Überströmkanal die Mantellaufbahn bis auf
schmale Randstege quer durchschneidet und daß dessen in Drehrichtung des Kolbens vordere Kante von einer
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/O
Dichtleiste des Kolbens dann aufgesteuert wird, wenn die Einlaßöffnung oder die Einlaßöffnungen abgesteuert
wird und daß dessen hintere Kante an der in Kolbendrehrichtung nachfolgenden achsnächsten Stelle
der Mantellaufbahn liegt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß einmal tatsächlich die in der Expansionskammer noch vorhandenen
unverbrannten Kraftstoffanteile einer neuerlichen Verbrennung zugeführt werden. Zum anderen wird
durch den in einem frühen Stadium der Verbrennung befindlichen zurückgeführten Abgasanteil die Temperatur
in der Verdichtungskammer so erhöht, daß ein reiner Selbstzündebetrieb mit Qualitätsregelung möglich ist.
Außerdem wird durch diese zusätzliche Reaktion und das durch Wirbeln der rückgeführten teilweise verbrannten
Ladung die neu eingeleitete Verbrennung verbessert, was eine große Kraftstoffunempfindlichkeit
zur Folge hat. Die Druckerhöhung, die damit in der Verdichtungskammer lastabhängig in der Größenordnung
von ein bis zwei bar erfolgt, wird durch einen Druckab fall in der Expansionskammer ausgeglichen, so daß
die Maschine durch den Dieselbetrieb nicht höher mechanisch belastet wird, als beim Ottobetrieb. Der
wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber dem Bekannten ist es, daß der Gasüberschub
im richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge erfolgt und daß das hintere Kammereck der vorauslaufenden
Expansionskammer vollständig von nicht oder unzureichend verbrannten Kraftstoffanteilen freigeräumt
wird.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Ein Beispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Radialschnitt durch die erfindungsgemäße
Maschine mit teilweisen Aufbrechungen in Ebene I-I in Fig. 2 in schematischer Darstellung
mit zwei verschiedenen Kolbenstellungen,
Fig. 2 einen teilweisen Achsialschnitt durch die gleiche Maschine in Ebene I-I ind Fig. 1.
Fig. 3 einen Radialschnitt durch die gleiche Maschine
mit teilweisen Aufbrüchen in Ebene I-I in Fig.2.
Fig. 3a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3.
Fig. 3b einen dem in Fig. 3a gezeigten Ausschnitt entsprechenden Ausschnitt mit einer anderen Ausführung
der Kolbenmulde.
Fig. 4 einen Radialschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfxndungsgemaßen Maschine
mit teilweisen Aufbrüchen in Ebene IV-IV in Fig. 5.
Fig. 5 einen teilweisen Achsialschnitt durch die
Maschine gemäß Fig. 4 in Ebene V-V in Fig.
Fig. 6 ein Druckverlaufdiagramm der erfindungsgemäßen
Maschine.
Fig. 1 zeigt einen 2:3-übersetzten im Schlupfeingriff
arbeitenden Trochoidenmotor in Draufsicht auf den im Bereich der beiden achsnahen Zonen 1 und 2 aufgebrochenen
Gehäusemantel 3 mit dem schematisch dargestellten dreieckigen Kolben 4. 5 bezeichnet den Einlaßkanal mit
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der Einlaßöffnung 6, 7 den Auslaßkanal mit der Auslaßöffnung
8. Bei 9 ist gestrichelt eine mögliche Seiteneinlaßöffnung angegeben, die an Stelle der Einlaßöffnung
6 treten kann. Die Einspritzdüse 10 ist im Gehäusemantel 3 in Drehrichtung kurz vor der achsnahen
Zone 1 im spitzen Winkel zur Tangente der Mantellaufbahn 11 angeordnet, so daß die Einspritzung im
flachen Winkel, wie dies in Fig.3, 3a dargestellt ist, in Drehrichtung des Kolbens in die Kolbenmulde 12
erfolgen kann. Bei 13 ist eine Hilfszündkerze vorgesehen, die jedoch nur zum Anfahren benötigt wird.
Der Kolben 4 weist an seinen Ecken geteilte Radialdichtleisten 14a,b,c auf, sowie nicht dargestellte
Axialdichtungen. Er läuft auf einem ebenfalls nicht dargestellten Exzenter einer Exzenterwelle um und ist
durch ein in den Zeichnungen nicht sichtbares Führungsgetriebe synchronisiert.
Der Kolben 4 bildet bei seinem Umlauf zusammen mit dem Gehäusemantel 3 und den Seitenteilen 15 und 16
eine Ansaugkammer 17 (Fig.1,3), eine Verdichtungskammer 18, eine Expansionskammer 19 und eine Ausschubkammer
20. Fig. 1 zeigt gestrichelt eine andere Stellung des Kolbens, in der die Ansaugkammer 17 im
Anfang des Ansaugtaktes steht.
Im Gehäusemantel 3 ist in Drehrichtung des Kolbens vor der oberen achsnahen Zone 1 ein Uberschubkanal
21 mit einem etwa halbkreisförmigen Querschnitt in Zeichungsebene. Die in Drehrichtung des Kolbens vordere
Kante 22 dieses Überströmkanales 21 liegt an der Stelle, an der die Dichtleiste 14a einer Kolbenecke liegt, wenn
die Dichtleiste 14b der nachlaufenden Kolbenecke gerade
/** vorgesehen, der die Mantellaufbahn 11 bis auf
schmale Randstege durchschneidet.
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die Einlaßöffnung 6 bzw. die Axialdichtteile des Kolbens die Seiteneinlaßöffnung 9 abgesteuert haben.
Die hintere Kante 23 des Uberströmkanales 21 liegt an der achsnächsten Stelle 1 der Mantellaufbahn 11.
Die Tiefe des Uberströmkanales beträgt etwa die Hälfte seiner Ausdehnung in Kolbendrehrichtung. Der
Vorgang des überströmens von brennenden erhitzten Gasen von der Expansionskammer 19 in die Verdichtungskammer 18 erfolgt demnach im Augenblick der Beendigung
des Ansaugvorganges, jedoch bei bereits geschlossener Verdichtungskammer 18, solange sich dort
der Druck nur unwesentlich erhöht hat. Der überschubvorgang ist abgeschlossen, bevor in der Expansionskammer
eine Entspannung eingetreten ist, so daß zwischen den beiden Kammern 18 und 19 ein Druckx>otential
in Richtung entgegen der Kolbendrehrichtung besteht.
In dem Überströmkanal mündet die Einspritzdüse 10 und die Hilfszündkerze 13, so daß für sie keine
weiteren Durchbrechungen der Mantellaufbahn und ihrer Beschichtung erforderlich sind, die sonst
Leckstellen ergeben würden und zu thermischen Belastungen und Ausbrechungen der Beschichtung führen.
Die den aus der beschriebenen Anordnung ergebenden Verhältnissen im Einspritzzeitpunkt angepaßte Kolbenflanke
und Kolbenmuldenausbildung ist in Fig.3, 3a dargestellt. Die Kolbenmulde 12 ist etwa um ein Viertel
der Länge der Kolbenflanke zurückversetzt und bildet im radialen Schnitt eine Einbuchtung 24 am
Kolbenmuldenanfang, während das Kolbenmuldenende etwa ein Drittel der Kolbenflankenlänge vor dem
nachfolgenden Kolbeneck flach in die Kolbenflanke verläuft.
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■/ft-
Die Einspritzung erfolgt während der Zeit des Kolbenmuldendurchgangs
durch den Bereich des Querschnittes des Uberströmkanales 21 bei Einspritzbeginn in Richtung
auf das Innere der Einbuchtung 24 und bei Weiterdrehen des Kolbens parallel zu dem ansteigendem Muldenboden,
der im radialen Schnitt eine dementsprechende Kurve aufweist. Auf diese Weise wird eine Benetzung
der Gehäusewände vermieden. Die in der Mulde auftreffenden
Kraftstofftröpfchen werden von deren heißen Wänden verdampft und daher nicht mehr an die Gehäusewände
reflektiert. In der späteren Einspritzphase liegt die Laufbahn ohnehin schon weit entfernt von dem Einspritzstrahl
.
Nach Abschließen der Einlaßöffnung 6 wird der Überströmkanal
21 von der vorderen Kolbenecke 14a der Verdichtungskammer aufgesteuert, so daß zu Beginn des
Verdichtungstaktes der Überschub von in Expansion befindlicher Ladung erfolgt. Dadurch wird der Druck
in der Verdichtungskammer 18 zwar nicht erheblich erhöht, es ergibt sich jedoch ein Temperaturanstieg,
durch den bereits kurz vor Beendigung des Verdichtungstaktes bei Einspritzbeginn Zündtemperatur erreicht
wird. Von dem überschuh wird das Ganze im hinteren Ende der vorauseilenden Expansionskammer 19 enthaltene
Gasgemisch erfaßt, bei dem noch keine oder eine nur unvollständige Verbrennung eingetreten ist und
das sonst für den Schadstoffgehalt der Abgase diese Motorentyps verantwortlich ist. Insbesondere werden
dabei die in den seitlichen Kammerecken enthaltenen Kraftstoffluftgemische und unverbrannten Kraftstoffe
mitgereissen, da für den ÜberSchubvorgang 'genügend
Zeit bleibt und ein genügend großer Querschnitt und m wegen des bestehenden Druckpotentials eine
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ausreichende Strömungsgeschwindigkeit vorhanden sind.
Die Wandung 25 der Kolbenflanke liegt im Zeitpunkt des Zündbeginns bis auf einen Spaltraum dem Gehäusemantel
11 an (Fig. 3), während der Einspritzstrahl unter die Unterschneidung 26 der Einbuchtung 24
trifft, so daß in den Spaltraum und damit in das vorauseilende Kammereck der Expansionskammer kein
Kraftstoff gelangen kann. Auf diese Weise werden beide Ecken der Expansionskammer von unverbranntem
Kraftstoff freigehalten und das brennende Gemisch auf den Raum der Kolbenmulde konzentriert, so daß
es sich erst im brennenden Zustand über den übrigen Kammerraum ausbreiten kann. Damit wird eine hohe
bisher nicht erreichte Abgasreinheit erhalten. Das im vorderen Eck der Verdichtungskammer 18 vorhandene,
aus der vorauseilenden Expansionskammer übertretende Kraftstoffluftgemisch wird aus dem
im Weiterdrehen des Kolbens sich zwischen Mantellaufbahn 11 und Wandung 25 der Kolbenflanke bildenden
Spaltraum herausgequetscht und beim übertritt über die Kante der Unterschneidung 26 mit
Frischluft verwirbelt.
Eine andere Kolbenmuldenausbildung ist in Fig. 3b dargestellt, die gegenüber der in Fig. 3 und Fig. 3a
gezeigten spiegelbildlich ist. Die Lagen der Einspritzdüse 10' und der Hilfszündkerze 13' sind vertauscht,
so daß auch hier die Einspritzung in Richtung auf die Einbuchtung 24' erfolgt. Diese
Anordnung hat den Vorteil, daß das durch den über-
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Fnaoh
• Ho-
HQEREICHT
Strömkanal 21 in die Verdichtungskanuner 18 eintretende erhitzte Gemisch sich besser mit der
Frischluft verwirbelt. Ein Herausquetschen des übergetretenen Gemisches aus dem vorderen Kammerteil
findet hier ebenfalls statt.
Der Druckverlauf der erfindungsgemäßen Maschine ist in Fig. 6 dargestellt, die ein Oszillogramm wiedergibt,
das beim Betrieb einer derartigen Maschine aufgenommen wurde. Die obere Linie 27 gibt die Stellung
der Exzenterwelle mit Ausschlägen bei je 60 Grad Drehung an. Die mittlere Linie 28 zeigt die Einspritzzeiten
und die untere Kurve 29 den Druckverlauf an. Die beiden senkrechten Striche bei 30 in der Kurve
29 kennzeichnen Anfang und Ende der Aufsteuerung des Uberströmkanales 21, die in einem kleinen Druckabfall
in der Expansionskammer und einem entsprechenden Druckanstieg in der Verdichtungskammer resultierte
(1 bis 2 bar bzw. 1,25 bis 2,5 bar). Hieraus ergibt sich, daß die mit der Maschine mögliche Selbstzündung
im wesentlichen durch den bei Überschub über den Kanal 21 bewirkten Temperaturerhöhung in der Verdichtungskammer
ermöglicht wird und daß keine höheren Drücke notwendig sind, um ein Dieselverfahren zu ermöglichen
und daß daher eine sonst durch dieses Verfahren bedingte mechanische Belastung der Maschine
unterbleibt.
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7-
Eine weitere Ausbildung des Überströmkanals ist in Fig. 4 und 5 gezeigt. In den Seitenwänden 31 und
des Gehäuses sind weitere Überströmkanäle 33 und vorgesehen, die in der Draufsicht (Fig. 4) etwa
halbmondförmig sind, wobei ihre konvexen Konturen 35 und 36 von der Lage der Axialdichtungen des
Kolbens 4 bei Öffnung und bei Schließen des Uberströmkanales 21, ihre konkave Kontur von der Bahn
des Dichtbolzens bestimmt sind, der die Kanalöf-Fnuna
nur zu einem Teil seiner Auflagefläche überfahren darf. Desweiteren müssen zwischen der Mantellaufbahn
11 und den Kanälen 33 und 34 in den Seitenwänden 31, 32 schmale Stege 38 und 39 stehen bleiben,
um die Radialleisten 40 und 41 abzustützen.
Durch die Überströmkanäle 33 und 34 wird bewirkt, daß die äußeren Ecken des nachlaufenden Ecks der
Expansionskammer 19 besser freigeblasen werden und dieser Vorgang nicht durch die Stege 42 und 4 3 der
Mantellaufbahn 11 behindert wird, die neben dem Überströmkanal
21 ebenfalls zur Abstützung der Dreiecke 39 und 40 stehen bleiben müssen.
Es ist wichtig für den Erfolg der Erfindung, daß die beiden Maßnahmen, die Anordnung des überströmkanales
21 und auch der Überströmkanäle 32 und 33 und die beschriebene Anordnung der Kolbenmulde gemeinsam
getroffen werden, um insbesondere die gewünschte Abgasreinheit zu erreichen.
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Mit der erfindungsgemäßen Maschine kann, was bisher
als unmöglich angesehen wurde, ohne äußere Aufladung und mit der normalen Geometrie eines Otto-Motors
dieser Trochoidenbauweise ein Dieselverfahren durchgeführt werden. Dabei sind die zu treffenden Maßnahmen außerordentlich einfach und stellen keinen
größeren Kostenaufwand dar, als der für Otto-Maschinen dieser Bauweisen notwendig wäre.
als unmöglich angesehen wurde, ohne äußere Aufladung und mit der normalen Geometrie eines Otto-Motors
dieser Trochoidenbauweise ein Dieselverfahren durchgeführt werden. Dabei sind die zu treffenden Maßnahmen außerordentlich einfach und stellen keinen
größeren Kostenaufwand dar, als der für Otto-Maschinen dieser Bauweisen notwendig wäre.
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1 | obere achsnahe Zone | |
2 | untere achsnahe Zone | |
3 | Gehäusemantel | |
4 | Kolben | |
5 | Einlaßkanal | |
6 | Einlaßöffnung | |
7 | Auslaßkanal | |
8 | Auslaßöffnung | |
9 | Seiteneinlaßöffnung | |
10, | 10' | Einspritzdüse |
11 | Mantellaufbahn | |
12, | 12' | Kolbenmulde |
13, | 13' | Zündkerze |
14 | Eckdichtleiste | |
15 16 |
Seitenteile | |
17 | Ansaugkammer | |
18 | Verdichtungskammer | |
19 | Expansionskammer | |
20 | Ausschubkammer | |
21 | Überströmkanal | |
22 | vordere Kante von 21 | |
23 | hintere Kante von 21 | |
24, | 24' | Einbuchtung von 12, 12' |
25 | Wandung der Kolbenflanke vor 12 | |
26, | 26' | Unterschneidung von 24, 24' |
27 | obere Linie des Diagramms | |
28 | mittlere Linie des Diagramms | |
29 | untere Kurve des Diagramms | |
30 | senkrechte Striche in 29 | |
31 32 |
Seitenteile in Fig. 4 und 5 |
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34 Überströmkanäle _., konvexe Konturen zu 33,34
Jb
37 konkave Kontur zu 33,34
Stege in den Seitenwänden
Dreiecke der Radialdichtleisten
. Stege der Laufbahn
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eersei
Claims (5)
1. iKreiskolbenbrennkraftmaschine der Trochoidenbauart mit
einem Gehäuse mit einer zwei achsnahe Zonen aufweisenden Mantellaufbahn, dessen Seitenwände von einer Exzenterwelle
durchsetzt sind, auf deren Exzenter ein dreieckiger Axialdichtteile und an seinen Ecken Radialdichtleisten
aufweisender Kolben umläuft und dabei mit jeder seiner
abwechselnd
Flanken und dem Gehäuse/eine Ansaug-, eine Verdichtungs-, eine Expansions- und eine Ausschubkammer bildet, wobei in der Mantellaufbahn im Bereich der den Ein- und Auslaßöffnungen gegenüber liegenden achsnahen Zonen ein überströmkanal vorgesehen ist, der beim Durchgang eines Kolbenecks die Expansionskammer kurzfristig mit der Verdichtungskammer verbindet,
Flanken und dem Gehäuse/eine Ansaug-, eine Verdichtungs-, eine Expansions- und eine Ausschubkammer bildet, wobei in der Mantellaufbahn im Bereich der den Ein- und Auslaßöffnungen gegenüber liegenden achsnahen Zonen ein überströmkanal vorgesehen ist, der beim Durchgang eines Kolbenecks die Expansionskammer kurzfristig mit der Verdichtungskammer verbindet,
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ORIGINAL IMSPECTED
dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (21) die Mantellaufbahn (11) bis auf schmale Randstege (42, 4 3)
quer durchschneidet und dessen in Drehrichtung des Kolbens (4) vordere Kante (21) von einer Radialdichtleiste
(14a) des Kolbens (4) dann überfahren wird, wenn die Einlaßöffnung oder die Einlaßöffnungen (6,9)
abgesteuert werden, und dessen hintere Kante (23) an der nachfolgend achsnächsten Stelle der Mantellaufbahn
(11) liegt.
2. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Überströmkanal (21)
eine Einspritzdüse (10) und eine Hilfszündkerze (1-3) angeordnet sind.
3. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzrichtung der Einspritzdüse (10) in Drehrichtung des Kolbens
(4) und in spitzem Winkel zur Tangente der Mantellaufbahn (11) weist und daß die Kolbenmulde (12)
in Drehrichtung des Kolbens (4) zurückgesetzt ist und an ihrem in Drehrichtung des Kolbens (4) vorderen
Ende eine mit einer Unterschneidung (26) versehene Einbuchtung (24) aufweist und nach ihrem rückwärtigen
Ende zu flach verläuft.
4. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzrichtung der Einspritzdüse (101) gegen die Drehrichtung des
Kolbens (4) und im spitzen Winkel zur Tangente der Mantellaufbahn (11) weist und daß die Kolbenmulde
(12) in Drehrichtung des Kolbens (4) zurückgesetzt ist und an ihrem in Drehrichtung des Kolbens rückwärtigen
Ende eine mit einer Unterschneidung (26') versehene Einbuchtung (24') aufweist und nach ihrem
in Drehrichtung des Kolbens vorderen Ende flach verläuft.
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5. Kreiskolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4 dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäuseseitenwänden
(31, 32) neben dem Überströmkanal (21) weitere überströmkanäle
(33, 34) vorgesehen sind, die konvexe Konturen (35, 36) aufweisen, die von den Axialdichtteilen des
Kolbens (4) bei Auf- bzw. Absteuern des Überströmkanals (21) bestimmt sind, sowie eine konkave Kontur (37), die
durch die Bahn des Dichtbolzens des Kolbens (4) bestimmt ist, und die radial aussen von schmalen stehengebliebenen
Stegen (38, 39) der Seitenwände (31, 32) begrenzt sind.
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Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792932363 DE2932363A1 (de) | 1979-08-09 | 1979-08-09 | Kreiskolbenbrennkraftmaschine mit selbstzuendung |
IT23867/80A IT1132280B (it) | 1979-08-09 | 1980-08-01 | Motore endotermico a pistone rotativo con autoaccensione |
FR8017442A FR2463266B1 (fr) | 1979-08-09 | 1980-08-07 | Moteur a combustion interne a piston rotatif et a auto-allumage |
JP10883180A JPS5632039A (en) | 1979-08-09 | 1980-08-09 | Automaticallyyignited internal combustion engine with rotary piston |
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