DE1451721C

DE1451721C - Piston for a rotary piston single-injection internal combustion engine of the trochoid type

Info

Publication number: DE1451721C
Application number: DE19651451721
Authority: DE
Inventors: Heinz 7300 Esshngen Lamm
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1973-06-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für eine Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart, insbesondere für eine gemischverdichtende Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine, dessen in seinen Flanken ausgebildete Mulden V-Form mit in Drehrichtung des Kolbens weisenden V-Schenkeln haben. Eine derartige Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine ist aus der französischen Patentschrift 1 385 921 bekannt.The invention relates to a piston for a rotary piston injection internal combustion engine in trochoid design, especially for a mixture-compressing rotary piston injection internal combustion engine, its V-shaped depressions formed in its flanks with in the direction of rotation of the piston have pointing V-legs. Such a rotary piston injection internal combustion engine is known from French patent 1,385,921.

Bei dieser bekannten Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine mit Fremdzündung sind zur Aufbereitung des Gemisches von Brennstoff und Luft durch eine Wirbelbildung in den Flanken des Kolbens Mulden in V-Form mit in Drehrichtung des Kolbens weisenden V-Schenkeln vorgesehen. Jede Mulde ist derart ausgebildet, daß in oberer Zündtotpunktstellung des Kolbens ein Brennstoff strahl von der Spitze der V-Form an in die Mulde eintritt, an einer scharfen Spitze des Steges zwischen den V-Schenkeln aufgeteilt wird und aus den V-Schenkeln wieder austritt. Im Querschnitt hat die Mulde, auch in ihren V-Schenkeln, durchweg einen rechteckigen Querschnitt. Da die Seitenwände der Mulde lotrecht verlaufen, trägt die Gestaltung der Mulde nicht dazu bei, Wirbel zu erzeugen, die aus der Mulde heraustreten und den Brennstoff zur innigen Mischung mit den außerhalb der Mulde im Brennraum vorhandenen Luftanteilen bringen.In this known rotary piston injection internal combustion engine with spark ignition are for Preparation of the mixture of fuel and air by creating a vortex in the flanks of the piston V-shaped troughs are provided with V-legs pointing in the direction of rotation of the piston. Every Trough is designed such that a fuel jet in the upper dead center ignition position of the piston enters the trough from the tip of the V-shape, at a sharp point of the ridge between the V-legs is divided and exits from the V-legs again. In cross section, the trough has, too in their V-legs, consistently a rectangular cross-section. Because the side walls of the trough are perpendicular run, the design of the trough does not help to create eddies that emerge from the trough and the fuel for intimate mixing with those present outside the trough in the combustion chamber Bring air fractions.

Bei einer anderen bekannten Rotationskolben-Brennkraftmaschine (britische Patentschrift 967 983), bei der zur Durchführung des Dieselverfahrens jeweils nahezu das gesamte Kompressionsvolumen in den Kolbenmulden Aufnahme findet, erstrecken sich die Kolbenmulden in Längsrichtung der Kolbennanken und weisen außer lotrechten Seitenwänden auch zum Boden der Mulden schräg abfallende Seitenwände auf, um die Verbrennungsluft in Richtung zum Muldenboden zu leiten. Dabei soll sich die Verbrennungsluft mit dem von oben an die Seitenwände der Mulden eingespritzten Brennstoff vermischen. Einen Beitrag zur Erzeugung von Wirbeln, die ausIn another known rotary piston internal combustion engine (British patent specification 967 983), when carrying out the diesel process, almost the entire compression volume in the piston bowls is received, the piston bowls extend in the longitudinal direction of the piston flanks and in addition to vertical side walls, they also have side walls sloping towards the bottom of the troughs to direct the combustion air towards the bottom of the trough. The combustion air should be mix with the fuel injected from above onto the side walls of the wells. Contributing to the generation of eddies that result from

ίο den Mulden heraustreten, liefern dieMulden nicht.ίο step out of the hollows, the hollows do not deliver.

Demgegenüber liegt der Aufgabe zugrunde, die Mulden in den Flanken des Kolbens einer Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine oben genannter Art derart auszubilden, daß im Interesse einer günstigen Gemischaufbereitung bei einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine Wirbel erzeugt werden, die auch die außerhalb der Mulden liegenden Raumanteile erfassen.In contrast, the object is to create the depressions in the flanks of the piston of a rotary piston internal combustion engine of the type mentioned above in such a way that in the interest of a favorable mixture preparation with a mixture-compressing Internal combustion engine vortices are generated, which also include the space fractions outside the troughs capture.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querschnittskonturen jeder Kolbenmulde längs der Kolbenflanke bis zum Beginn der inneren Konturen der V-Schenkel einem gleichschenkeligen, mit der Spitze radial nach innen weisenden Dreieck mit stetig zunehmender Tiefe entsprechen und die Querschnittskonturen der Kolbenmulden von Beginn der auseinanderstrebenden inneren Konturen der V-Schenkel an mit gleichbleibender Tiefe etwa einem rechtwinkligen Dreieck entsprechen, dessen lotrechte Seite von der Wandung des zwischen den beiden V-Schenkeln liegenden Steges gebildet wird.The object is achieved according to the invention in that the cross-sectional contours each Piston recess along the piston flank to the beginning of the inner contours of the V-legs an isosceles, with the tip of the triangle pointing radially inwards and with steadily increasing depth and the cross-sectional contours of the piston bowls from the beginning of the diverging inner contours of the V-legs correspond to a right-angled triangle with constant depth, its perpendicular side from the wall of the lying between the two V-legs Web is formed.

Durch die beschriebene Querschnittskontur der Kolbenmulde gelingt die Erzeugung eines konzentrierten und starken Stromes des Brennstoff-Luft-Gemisches, der in Umlaufrichtung des Kolbens läuft und der sich dann durch die auseinanderstrebenden V-Schenkel in zwei Teilströme aufteilt. In jedem V-Schenkel hat der betreffende Teilstrom das Bestreben, sich an der geneigt verlaufenden Wandung des V-Schenkels hochzuschieben. Die Teilströme treten aus den V-Schenkeln aus, stoßen an die Wandungen der Seitenteile des Maschinengehäuses und werden dort in Verbindung mit der inneren Mantelfläche nach innen umgelenkt, so daß Raumteile vom Strom des Brennstoff-Luft-Gemisches erfaßt werden, in denen sonst keinerlei Wirbelbewegung zu beobachten ist.The described cross-sectional contour of the piston bowl creates a concentrated one and strong flow of the fuel-air mixture, which runs in the direction of rotation of the piston and which is then divided into two partial flows by the diverging V-legs. In each In the V-leg, the relevant partial flow tends to attach itself to the inclined wall of the V-leg to push up. The partial flows emerge from the V-legs and hit the walls the side parts of the machine housing and are there in connection with the inner jacket surface deflected inwards so that parts of the room are covered by the flow of the fuel-air mixture, in which no other vortex movement can be observed.

Durch die im Querschnitt dreieckförmige Gestalt der Kolbenmulde gelingt es, die Kolbenmulde verhältnismäßig tief zu legen, so daß zum Zeitpunkt der Zündung die Zündkerze einen genügend großen Abstand zum Boden der Kolbenmulde hat.The shape of the piston bowl, which is triangular in cross section, makes it possible to keep the piston bowl relatively to put deep, so that at the time of ignition the spark plug a sufficiently large distance to the bottom of the piston bowl.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können die Endwandungen der V-Schenkel steil, gegebenenfalls überhängend, zur Kolbenflanke hin ansteigen, so daß auch an dieser Stelle noch Wirbel entstehen, die gegen die innere Mantelfläche gerichtet und dort in Gegenrichtung umgelenkt werden.In a further embodiment of the subject matter of the invention, the end walls of the V-legs steep, possibly overhanging, rise towards the flank of the piston, so that even at this point Eddy currents are created which are directed against the inner surface and deflected there in the opposite direction will.

Die Spitze des Steges zwischen den beiden V-Schenkeln kann vorteilhaft abgerundet sein.The tip of the web between the two V-legs can advantageously be rounded.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is shown in one embodiment. It indicates

F i g. 1 einen dreieckigen Kolben in einer Seitenansicht, F i g. 1 a triangular piston in a side view,

F i g. 2 in größerem Maßstab eine Draufsicht auf eine Flanke des Kolbens,F i g. 2 on a larger scale a plan view of a flank of the piston,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Kolben nach der Linie III-III aus F i g. 2 undF i g. 3 shows a section through the piston along the line III-III from FIG. 2 and

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV aus F i g. 2.F i g. 4 shows a section along the line IV-IV from FIG. 2.

Der für eine gemischverdichtende Rotationskolben-Einspritzbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart zu verwendende dreieckige Kolben 1 nach Fig. 1 zeigt in seinen Flanken 2 Kolbenmulden 3, die V-förmig ausgebildet sind, derart, daß die Spitze 4 der V-Form jeweils entgegen der Umlaufrichtung 5 des Kolbens liegt.The one for a mixture-compressing rotary piston injection internal combustion engine Triangular piston 1 to be used in trochoid design according to FIG. 1 shows piston recesses 3 in its flanks 2, which are V-shaped in such a way that the tip 4 of the V-shape is opposite to the direction of rotation 5 of the piston.

Wie näher aus F i g. 2 in Verbindung mit F i g. 3 und 4 hervorgeht, ist jede Kolbenmulde 3 von der Spitze 4 der V-Form ausgehend bis hin zum Steg 6 im Querschnitt nach Art eines auf die Spitze gestellten gleichschenkeligen Dreieckes ausgebildet. Die Tiefe der Kolbenmulde nimmt stetig zu. Sie erreicht an dem Steg 6 ihren größten Wert. Die auseinanderstrebenden V-Schenkel 7 der V-Form sind im Querschnitt etwa nach Art eines rechtwinkeligen Dreieckes ausgebildet. Die vom Steg 6 gebildeten Wandungen 8 von jedem V-Schenkel 7 fallen lotrecht ab, während die andere Wandung 9 geneigt verläuft. Die Tiefe der V-Schenkel 7 ist von Beginn bis zur Endwandung 10 gleichbleibend. Die Endwandung 10 verläuft steil, gegebenenfalls kann sie auch überhängend ausgebildet sein. Durch die Kolbenmulde 3 wird die Verbrennungsluft bzw. das Brennstoff-Luft-Gemisch in einem in Pfeilrichtung 11 (Fig. 2) verlaufenden konzentrierten Strom geführt, der sich am Steg 6 in zwei in die V-Schenkel 7 eintretende Teilströme aufteilt. Während der Strom vor seiner Teilung in kompakter Form zusammenbleibt und in der Kolbenmulde gehalten wird, hat er nach seiner Aufteilung in den V-Schenkeln7 das Bestreben, an den Wandungen 9 entlang in Pfeilrichtung 12 aus den V-Schenkeln auszutreten. In Verbindung mit den Seitenteilen und der inneren Mantelfläche des Maschinengehäuses werden die Teilströme nach innen umgelenkt.As shown in more detail in FIG. 2 in connection with F i g. 3 and 4, each piston bowl 3 is from the Point 4 of the V-shape starting up to the web 6 in cross section in the manner of a pointed one formed isosceles triangle. The depth of the piston recess increases steadily. You achieved at the web 6 their greatest value. The diverging V-legs 7 of the V-shape are in cross section designed roughly in the manner of a right-angled triangle. The walls formed by the web 6 8 of each V-leg 7 fall vertically, while the other wall 9 is inclined. the The depth of the V-legs 7 is constant from the beginning to the end wall 10. The end wall 10 extends steep, if necessary it can also be designed to be overhanging. Through the piston recess 3 is the Combustion air or the fuel-air mixture in a direction in the direction of arrow 11 (Fig. 2) Concentrated stream, which is divided into two partial streams entering the V-leg 7 at the web 6. While the stream stays together in compact form and in the piston bowl before dividing it is held, he strives after his division in the V-legs7 on the walls 9 to emerge from the V-legs in the direction of arrow 12. In connection with the Side parts and the inner jacket surface of the machine housing are the partial flows inward diverted.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Piston for a rotary piston injection internal combustion engine of the trochoid type, in particular for a mixture-compressing rotary piston injection internal combustion engine, whose in V-shaped depressions formed on its flanks with V-legs pointing in the direction of rotation of the piston have, characterized in that the cross-sectional contours of each piston bowl (3) along the piston flank (2) to the beginning of the inner contours of the V-legs an isosceles, with the tip radially inwardly pointing triangle (Fig. 3) with steadily increasing Depth correspond and the cross-sectional contours of the piston recesses from the beginning of the diverging inner contours of the V-legs (7) correspond approximately to a right-angled triangle (Fig. 4) with a constant depth, its perpendicular side from the wall (8) of the lying between the two V-legs Web (6) is formed.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the end walls (10) of the V-legs (7) rise steeply, possibly overhanging, towards the piston skirt (2).

3. Piston according to claims 1 and 2, characterized in that the tip of the web (6) is rounded between the two V-legs (7).