JPS63501302A - 回転ピストン内燃機関のピストンの冷却 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転ピストン内燃機関のピストンの冷却本発明は、トロコイド形の゛二弧状外筒 走行面を有する中間部分と、二つの側部とからなるハウジングを有し、そのハウ ジングを偏心輪軸が垂直に貫通しており、その偏心輪上で三角形のピストンが偏 心輪軸の回転に対する伝達比２：３で回転し、かつピストンが、ピストンを貫流 する燃料−空気混合物により冷却されるようになっている、回転ピストン内燃機 関のピストンの冷却に関する。

そのような機械はドイツ特許公開公報２５５３４７の第７図（ドイツ特許２５６ ００６３）に記載されており、燃料−空気混合物の部分流がピストンの冷却のた めにピストンを通ってそして一つまたは両方の側壁の通路を介して側部吸気開口 に導かれる。その場合、この部分流が肥沃な混合物であるので、そこに含まれた 燃料が熱いピストン内壁で蒸発することにより、いっそう良好な冷却作用と同時 に燃料の処理が達成される。そのとき、燃焼空気への燃料の供給は、気化器によ り行われる。ピストン冷却の目的のために吸い込み空気または燃料−空気混合物 をピストンに導入することは、すでにドイツ特許明細書１１３６５３２に記載さ れている。

しかしながら、そのようなピストンの空気−また特表昭６３−５０１３０２　（ ２） は混合物冷却は、特に機械の負荷が比較的高いときに充分でなく、特に熱で負荷 された部分をいっそう低（負荷された部分よりもっと冷却することができない。

ピストンの熱分布は回転方向の火炎伝播により生じ、それ故その都度のピストン 側面の先行する部分で先行するピストン角の中央にかつその近くに最も高い温度 が生じるが、後に走るピストン側面の部分が比較的冷たいままである。５００° Ｃにまで達する全負荷のときの温度により油が炭素化する結果になり、そのため シール要素の給油が問題になり、これらのシール要素がその溝内で焼き固められ る。このため、作用室から漏れ、摩耗が大きくなりおよび機械が欠損する結果に なる。慣例的には、ピストンの内部を相応して空気で冷却することにより、およ びハウジングの付加的な冷却リブにより温度を下げることが試みられる。しかし ながら、問題は常にピストン軸受の方向への熱伝達であるので、ハウジング冷却 に影響を与えずに留めなければならない。他方では、ガスそのものでピストンの 内部冷却することを、その流れが熱い角領域へ向かうとくに好都合な方向のとき にでも実質的に強化することができる。

本発明の課題は、冒頭に述べた機械において、ピストン側面の高温に負荷された 先行する部分の範囲でピストンをさらに有効に冷却することを達成することと、 および従って、流体で冷却されるピストンを有するそのような機械の場合に可能 であるように、空気−または混合物で冷却されるピストンを有するそのような機 械を高い負荷に対しても使用できるようにすることである０本発明のさらに別の 課題は、燃料−空気混合物が作用室へ入る前にすでに燃料の有効な処置を同じ手 段で導（ことである。

本発明の実施例を次ぎに詳細に述べ、かつ図面により説明する。これらの図面で 、 第１図は全負荷中の熱配置の表示を斜視図で示したピストンを示し、 第２図は第３図の平面■−■で切断した本発明による機械の半径方向断面を示し 、 第３図は第２図の平面■−■で切断した同じ機械の軸方向断面を示し、 第４図は噴射の始めのときのピストンの位置を有する、第２図のような半径方向 断面を示し、第５図は噴射の終わりのときのピストンの位置を有する、第４図と 同じ半径方向断面を示す。

第１図は、５５００回転／分で、全負荷のとき、冒頭に述べた機械の空気冷却さ れたピストンの側面における温度分布を示す。後を走るピストン縁すは、はぼ３ １０から３２０℃までの温度を有する。先行するピストン縁Ｃの方向において、 ピストン凹所ｄの温度が４００から４５０°Ｃに増加して、先行する凹所端部の 中間で先に走るピストン縁Ｃの近（のｅが４９０℃に達する。これらの温度は、 それにより油の炭化が発生するためそのような機械の作動には相いれない。

第４図の半径方向断面は、二弧状のトロコイド形外筒走行面２を有するハウジン グ中間部分１と、偏心輪軸４が垂直に貫通する、第３図で右側の側部３とを示す 。偏心輪４の上で、ピストン６が遊星形の運動をしながら回転する。ピストン６ は角８．９．１０を有する。ピストンは、その運動中交互に吸気−および圧縮室 １１、膨張室１２および排気室１３を形成する。

燃焼空気の吸気は、ピストン６の後で開放しなければならない、第３図で左側の 側部１７にある凹所１６で、ピストン６のシールストリップ１５により擦過され ない凹所１６の中へ吸気接続片１４を介して行われ、ピストンの角８．９．１０ の範囲でこれらに設けられた開口部１８を通って、同様にピストンの後で開放し なければならない、第３図で右側の側部３にある凹所２０で、ピストン５のシー ルストリップ１９により擦過されない凹所２ｏの中へ流入する。凹所２０は、同 様に側部３の凹所である、図示されてない側部吸気口と連結している。

その後、吸い込み空気はピストン６を通って第３図で左から右の方向に流れる。

側部３には、凹所２０の側部吸気口の、回転方向で見て前方の角に対して噴射ノ ズル２１が設けられており、その噴流２２は、第２図に示されているようにその 下方の死点位置に達する直前のピストン６の位置でその都度、膨張室１゛２の先 行する角１０の内側２３の中間に向けられる。膨張室１２の先行する角ＩＯの内 側２３を通過中および膨張室１２に存在すべきピストン６の側面７の前部２４の 、従って第１図に示した最も熱い範囲の、前記内側２３に引き続く内側を通過中 に噴射制御期間が起こる。噴射ノズル２１は側部３の側壁２５を越えて突出して いない。偏心輪軸受２６を担持するピストン６の内壁２７が、噴流２２のための 空間をつくるために偏心輪５の幅まで引っ込められている。

有利な制御期間を第４図と第５図に示しであるが、その場合第４図は噴射サイク ルの始めの時点におけるピストン位置を示し、その時点では噴流２２の中心線が 膨張室１２の先行する角１０を切っており、従って噴流２２の衝突面がこの角１ ０に先行するピストン内壁の範囲にまだ到達していない。第５図は、同じピスト ン角ＩＯが排気開口２８をたった今擦過した、ピストン位置における噴射サイク ルの終わりを示す。

この配置によれば、ピストン６の最も熱い範囲、特にピストン角８．９．１０の シール部分１５．１９が確実に冷却される。同時に、燃料の良好な処理待ノ噂日 Ｈ６３−５０１３０２（３） および燃焼空気との緊密な混合が行われる。なぜなら、噴射が、ピストンを通っ て流れる吸込み空気の方向に向かって行われるので、熱いピストン内壁により気 化された燃料の乱流がそれによって吸い込み空気と共に達成されることにより、 作用室―入ったときにすでに均一な燃料−空気混合物が形成されているからであ る。

国際調査報告 “１“０１繰−１１”’ＰＣＴ／ＤＥ　８５１００４４４ＡＮＮ三ＸＴＯτ；＋ Ｅ　ｒＮＴＥＲＮＡＴｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＦＣ？ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲ ＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＤＥ　８５１０ ０４４４　（ＳＡ　１１３４７）ＤＥ−Ｂ−１１３６５３２Ｎｏｎｅ ＦＲ−人−１３４１３７３Ｎｏｎｅ ＣＢ−Ａ−９２７５８５Ｎｏｎｅ Ｆ’Ｒ−Ａ−５７１７２８Ｎｏｎｅ ＵＳ−Ａ−３１９６８５２Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．トロコイド形の二弧状外筒走行面を有する中間部分と、二つの側部とからな るハウジングを有し、そのハウジングを偏心輪軸が垂直に貫通しており、その偏 心輪上で三角形のピストンが偏心輪軸の回転に対する伝達比２：３で回転し、か つピストンが、ピストンを貫流する燃料一空気混合物により冷却されるようにな っている、回転ピストン内燃機関のピストンの冷却において、側壁（３）に燃料 噴射ノズル（２１）が配置され、下死点位置に到達する前の３０°から１０°ま での偏心輪軸（４）の回転内に存在する位置をピストン（６）が走り過ぎるとき に、前記の燃料噴射ノズル（２１）の噴流（２２）の軸線が、その都度の膨張室 （１２）に先行するピストン（６）の角（８、９、１０）に、およびこれらの角 （８、９、１０）の内側（２３）の軸方向中央に向けられていることを特徴とす る、回転ピストン内燃機関のピストンの冷却。 ２．噴射ノズル（２１）が、回転方向で見て前方の側部吸気開口の角に対して配 置されていることを特徴とする、請求の範囲１による回転ピストン内燃機関のピ ストンの冷却。 ３．ピストン（６）を貫流する吸い込み空気の流れ方向が噴流（２２）の方向に 向かって走ることを特徴とする、請求の範囲１、２による回転ピストン内燃機関 のピストンの冷却。 ４．噴射サイクルの始めは、膨張室（１２）の先行する角（８，９，１０）であ るピストン（６）のそれぞれの角（８，９，１０）が、噴流の軸線にある直線を 切る、ピストン（６）の位置により定められ、かつ噴射サイクルの終わりは、膨 張室（１２）の先行する角（８，９，１０）が排気開口（２８）を擦過する、ピ ストン（６）の位置により定められることを特徴とする、回転ピストン内燃機関 のピストンの冷却。