DE2161692A1

DE2161692A1 - Kreiskolben-brennkraftmaschine mit mehreren scheiben

Info

Publication number: DE2161692A1
Application number: DE2161692A
Authority: DE
Inventors: Josef Merz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1971-12-13
Publication date: 1973-06-14

Description

Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit mehreren Scheiben Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit mehreren Scheiben, insbesondere in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse, in dem pro Scheibe ein mehreckiger Kolben auf einem Exzenter einer Exzenterwelle umläuft und mit seinen Ecken an einer Laufbahn entlanggleitet, wobei sich zwischen der Laufbahn und dem Kolben mit diesem umlaufende Arbeitskammern befinden.
Bei derartigen Kreiskolben-Brennkraftmaschinen findet die Verbrennung in den Arbeitskammern statt, die Jedoch während der Verbrennung eine sehr ungünstige, nämlich langgestreckte Form aufweisen. Das Verhältnis der Oberfläche der Arbeitskammer zu ihrem Volumen ist sehr gro?, auch erweisen sich die infolge dieser Form auftretenden hohen Gasgeschwindigkeiten während der Verbrennung als nachteilig. Im Kolben angeordnete Mulden können diese Nachteile etwas, jedoch nicht entscheidend verringern, da ihre Größe wegen der zu erreichenden Verdichtung begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedingungen für den Verbrennungsvorgang in einer solchen Kreiskolben-Brennkraftmaschine zu verbessern.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse mindestens ein Brennralsm angeordnet ist, der mit den Arbeitskammern zweier Scheiben in Verbindung steht.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Kreiskolben-Brennkraftmaschine findet die Verbrennung hauptsächlich ii Brennraum statt, der verbrennungstechnisch günstig gestaltet werden kann.
Seine Oberfläche ist wesentlich kleiner als die der Arbeitskammern, so daß der schädliche Anteil in den Abgasen verringert ist. Die Gasgeschwindigkeit ist auf einen für die Zündung geeigneten Wert herabgesetzt. Die Yerbrennungßgase werden im Brennraum verwirbelt und damit besser vermischt und aufbereitet.
Da die Verbrennungsgase zweier Scheiben in einem Brennraum verbrannt werden, kann dieser in günstiger Weise ein großes Volumen erhalten, ohne daß die Verdichtung herabgesetzt wird. Die Mulden in den Kolben können entfallen. Die erfindungsgernäß ausgebildete Xreiskolben-Brennkraftaaschine ist auch für den Betrieb nach dem Dieselverfahren geeignet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kreiskolben-Brennkraftmaschine zwei miteinander gekoppelte Exzenterwellen aufweist und wenn ein Brennraum zwei Scheiben, die verschiedenen Exzenterwellen zugehören, zugeordnet ist. In diesem Fall können die Exzenter der beiden einem Brennraum zugeordneten Scheiben zueinander nicht versetzt angeordnet werden, obwohl die Exzenter einer Exzenterwelle in vorteilhafter Weise zueinander versetzt sind.
Die beiden Exzenterwellen können parallel Zueinander liegen und der Brennraum kann zwischen den Laufbahnen zweier zumindest angenähert in einer Ebene liegenden Scheiben angeordnet sein.
Hierdurch läßt sich eine besonders flache Bauweise der KreiskolbeneBrennkra£tmaschine erreichen. Falls die Exzenterwellen und damit die zugehörigen Kolben einen gleichgerichteten Drehsinn haben, ergeben sich Vorteile hinsihtlich der Gasbewegung im Brennraum.
In vorteilhafter Weise ist der Brennraum kugel-, ellipsoid- oder zylinderförmig ausgebildet, Damit kann sich im kompakt ausführbaren Brennraum ein Wirbel ausbilden. Dies trifft besonders dann zu, wenn die Verbindungen zu den Arbeitskammern tangential in den Brennraum münden. Wird nun der Brennstoff zumindest angenähert senkrecht zur Drehrichtung des Wirbels zugeführt, wird dieser gut aufbereitet und mit den aus dem Arbeitskammern übergeschobene Gasen vermischt. Eine geeignete Äusführungsform besteht darin, daß der Brennstoff über eine in einer Mittellängsachse des Brennraumes angeordnete Einspritzdüse zugeführt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführun gebets piel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 einen teilweisen querschnitt durch eine Kre 1 skolben-ßrennkraftjnaschine mit t zwei Exzenterwellen und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie IIZ der Fig. 1.
Das Gehäuse der Kreiskolben-Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus einem Mantel t und zwei Seitenteilen 2 und 3. In dem Gehäuse drehen sich im gleichen Drehsinn zwei dreieckige Kolben 4, 5 auf den Exzentern zweier Exzenterwellen, von denen jedoch nur ein Exzenter 6 einer Ezenterwelle 7 dargestellt ist. Die Exzenterwellen 7 liegen parallel zueinander und die Kolben 4, 5 drehen sich in einer gemeinsamen, zu den Exzenterwellen 7 senkrecht liegenden Ebene.
Die Kolben 4, 5 gleiten mit ihren Ecken jeweils an einer trochoidenförmigen Laufbahn 8, 9 entlang. Zwischen den Kolben 4, 5 und dem Mantel 1 liegen Arbeitskammern 10, 11, die mit den Kolben 4, 5 umlaufen. Im Mantel 1. sind Kühlräume 12 zur Kühlung der Laufbahnen 8, 9 sowie Zuganker 13 vorgesehen, die das Gehäuse zusammenhalten.
Im Mantel 1 ist mit geringem Abstand zu den beiden Laufbahnen 8, 9. ein zylinderförmiger Brennraum 14 angeordnet, dessen Mittellängsachse 15 in der den beiden Exzenterwellen 7 gemeinsamen Ebene parallel zu diesen liegt. Den Brennraum .14 umschließt ein in den Mäntel 1 einsetzbares Gehäuse 16 mit einem aufschraubbaren Deckel 17, dessen Länge gleich ist der Dicke des Matels 1 und das somit mit seinen Enden an die Seitenteile 2, 3 angrenzt.- In aem einen Seitenteil 2 befindet sich eine Einspritzdüse 18, die mit ihrem Düsenkörper 19, der in der Mittellängsachse 15 des Brennraumes 14 liegt, durch den Deckel 17 in den Brennraum 14 ragt und in diesen in dessen Längsrichtung Brennstoff einspritzt.
Die Arbeitskammern 10,. 11 sind mit aem.Brennraum 14 über Schlitze 20, 21 im Mantel 1 und Bohrungen 22, 23 im Gehäuse 16 verbunden.
Die Bohrungen 22, 23 münden in etwa tangential in den Brennraum 14, die Schlitze 20, 21, die im Querschnitt der Fig. 1 die gleiche Richtung haben wie die jeweils anschließenden Bohrungen 22, 23, münden in Drehrichtung der Kolben 4, 5 zueinander versetzt in die Arbeitskammern 10, 11. Die Verbrennungsgase können somit während der Verdichtung ohne scharfe Ablenkung aus den Arbeitskammern 10, 11 über die Schlitze 20 und die Bohrungen 22 in den Brennraum 14 strömen, wo sie einen Wirbel um die Mittellängs achse 15 des Brennraumes 14 bilden, dessen Drehsinnn entgegengesetzt demjenigen der Kolben 4, 5 ist. Nach der Durchmischung mit Brennstoff und nach der Verbrennung strömen die Gase während der Expansion wiederum ohne scharfe Ablenkung durch die Bohrungen 23 und die Schlitze 21 in die Arbeitskammern 10, 11.

Claims

Ansprüche

Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit mehreren Scheiben, insbesondere in Trochoidenbauart, mit einem Gehäuse, in dem pro Scheibe ein mehreckiger Kolben auf einem Exzenter einer Exzenterwelle umläuft und mit seinen Ecken an einer Laufbahn~entlangglcitet, wobei sich zwischen der Laufbahn und dem Kolben mit diesem umlaufende Arbeitakammern befinden, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse mindestens ein Brennraum (14) angeordnet ist, der mit den Arbeitskammern (10, 11) zweier Scheiben in Verbindung steht.
2. Kreiskolben-Brennkraftmaschifle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiskolben-Brennkraftmaschine zwei miteinander gekoppelte Exzenterwellen (7) aufweist und daß ein Brennraum (t4) zwei Scheiben, die verschiedenen Exzenterwellen (7) zugehören, zugeordnet ist.
3. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzenterwellen (7) parallel zueinander liegen und daß der Brennraum (14) zwischen den Laufbahnen (8, 9) zweier zumindest angenähert in einer Ebene liegenden Scheiben angeordnet ist.
4. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß.der Brennraum kugel-, ellipsoid-oder zylinderförmig ausgebildet ist.
5. KrdskolUen-Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (Schlitze 20, 21, Bohrungen 22, 23) zu den Arbeitskammern (1b, ii) tangential in den Brennraum (14) münden, während der Brennstoff zumindest angenähert senkrecht dazu zugeführt wird.
6. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff über eine in einer Nittellängsachse (15) des Brennraumes (t4) angeordnete Einspritzdüse (18) zugeführt wird.