DE1182472B

DE1182472B - Rotationskolben-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1182472B
Application number: DEN21903A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Froede
Original assignee: Wankel GmbH; NSU Motorenwerke AG
Current assignee: Wankel GmbH; Audi AG
Priority date: 1962-07-27
Filing date: 1962-07-27
Publication date: 1964-11-26
Also published as: US3244153A; OA01052A; SE303215B; GB993769A

Description

Rotationskolben-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine, die einen Mantel aufweist, dessen mehrbogige Innenfläche zusammen mit Seitenteilen einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenteilen von einer Exzenterwelle durchsetzt ist. Auf dem Exzenter ist ein mehreckiger Kolben drehbar gelagert, der mit seinen Ecken ständig an der inneren Mantelfläche entlanggleitet, wodurch volumenveränderliche Arbeitskammern gebildet werden. Zur Durchführung des Ladungswechsels sind im Mantel und/oder in den Seitenteilen Gaseinlaß- und -auslaßkanäle vorgesehen, deren Steuerfenster vom Kolben übersteuert werden. Derartige Brennkraftmaschinen haben unter anderem den Vorteil, daß sie mit Einlaßsteuerfenstern verhältnismäßig großen Querschnitts ausgestattet werden können, was einen sehr guten Füllungsgrad und entsprechend hohe Leistung zur Folge hat. Allerdings läßt sich bei solchen Maschinen eine Überschneidung zwischen Einlaß und Auslaß insbesondere dann nicht vermeiden, wenn sowohl das Einlaßsteuerfenster als auch das Auslaßsteuerfenster in der inneren Mantelfläche angeordnet sind. Diese überschneidung hat zur Folge, daß insbesondere bei Teillastbetrieb und niederen Drehzahlen Abgase in den Einlaßkanal eindringen können, welche bewirken, daß nur verhältsnimäßig wenig Frischgas in die Ansaugkammer gelangen kann. Dadurch ergibt sich ein unruhiger Lauf der Maschine bei Teillastbetrieb.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei solchen Maschinen einen eigenen Einlaßkanal für Leerlaufgemisch vorzusehen, der in ein eigenes, vom Kolben übersteuertes Steuerfenster mündet, welches in Drehrichtung des Kolbens nach dem Haupteinlaßsteuerfenster angeordnet ist. Dadurch wird die Bildung eines zündfähigen Leerlaufgemisches gewährleistet.
Die Erfindung hat zum Ziel, einen einwandfreien Lauf der Maschine im Teillastbetrieb zu gewährleisten, und schlägt dazu vor, einen eigenen Einlaßkanal für Teillastbetrieb vorzusehen, der in ein eigenes, vom Kolben übersteuertes Einlaßfenster mündet, welches im Mantel und/oder in den Seitenteilen an einer Stelle angeordnet ist, die vom Kolben erst dann freigegeben wird, wenn das Auslaßsteuerfenster weitgehend abgesteuert ist. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Teillastentladung durch Abgase vermieden. Die Erfindung kann in der Praxis auf einfache Weise mit Hilfe eines Registervergasers verwirklicht werden, der den Haupteinlaßkanal beispielsweise erst ab etwa 30% Last öffnet. In diesem Lastbereich ist der Unterdruck im Haupteinlaßkanal bereits so gering, daß nur noch geringe Abgasmengen im Moment der überschneidung in diesen Haupteinlaßkanal eindringen können. Da aber bei derartigen Maschinen aus schwingungstechnischen Gründen im allgemeinen ein verhältnismäßig langer Einlaßkanal erforderlich ist, ist es zweckmäßig, im Haupteinlaßkanal nahe der inneren Mantelfläche eine Absperreinrichtung vorzusehen, die bei Teillastbetrieb geschlossen ist. Diese Absperreinrichtung kann von der Drosselklappe des Vergasers gebildet werden. Um jedoch handelsübliche Vergaser verwenden zu können, ist es zweckmäßig, ein eigenes Absperrglied vorzusehen.
Schließlich kann in jedem Seitenteil ein Einlaßfenster für Teillast vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im -folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert: In der Zeichnung ist eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart im Aufriß dargestellt, die einen Mantel 1 aufweist, dessen Innenfläche 2 eine mehrbogige Form, vorzugsweise nach Art einer Epitrochoide, hat. Die innere Mantelfläche 2 begrenzt zusammen mit Seitenteilen einen Innenraum, der senkrecht zu den Seitenteilen von einer Exzenterwelle 3 durchsetzt ist, auf deren Exzenter 4 ein dreieckiger Kolben 5 drehbar gelagert ist. Der Kolben 5 ist in seinen Ecken mit radialbeweglichen Dichtleisten 6 versehen, die ständig an der inneren Mantelfläche 2 entlanggleiten, wobei drei volumenveränderliche Arbeitskammern A, B, C gebildet werden. Die Drehrichtung des Kolbens 5 ist durch den Pfeil D gekennzeichnet. Die Drehzahl des Kolbens 5 steht zur Drehzahl der Exzenterwelle 3 im Verhältnis 1: 3.
Im Mantel l des Gehäuses sind ein Haupteinlaßkanal 7 für Frischgase, ein Auslaßkanal 8 für die verbrannten Gase und eine Zündkerze 9 vorgesehen. Dadurch wird in jeder Arbeitskammer während jeder vollständigen Umdrehung des Kolbens 5 ein Viertaktverfahren durchgeführt. Der Haupteinlaßkanal7 mündet in ein Steuerfenster 1.0 in der inneren Mantelfläche 2. Das Steuerfenster des Auslaßkanals 8 ist mit 11 bezeichnet. Beide Steuerfenster werden von den Ecken des Kolbens 5 übersteuert.
In der gezeigten Stellung befindet sich der Kolben im Überschneidungstotpunkt, d. h. Haupteinlaßkanal7 und Auslaßkanal 8 stehen über die Arbeitskammer A miteinander in Verbindung. Dadurch kann Abgas in den Haupteinlaßkanal7 eindringen, und zwar insbesondere bei Teillast und niederen Drehzahlen, da sich in diesem Falle ein verhältnismäßig hoher Unterdruck im Haupteinlaßkanal 7 aufbaut. Dadurch ist die Bildung eines zündfähigen Teillastgemisches nicht gewährleistet.
Um diesem übelstand abzuhelfen, ist ein eigener Einlaßkanal12 für Teillast vorgesehen, der in ein Steuerfenster 14 mündet, welches im Ausführungsbeispiel in einem Seitenteil angeordnet ist. Das Steuerfenster 14 ist dabei so angeordnet, daß es erst dann vom Kolben 5 freigegeben wird, wenn dieser das Auslaßsteuerfenster 11 zumindest weitgehend abgesteuert hat. Auf diese Weise wird eine Verunreinigung des Teillastgemisches durch Abgase vermieden, und es wird ein ruhiger Lauf bei Teillastbetrieb gewährleistet.
Die Versorgung des Haupteinlaßkanals 7 und des Teillasteinlaßkanals 12 mit Kraftstoff-Luft-Gemisch erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Registervergasers 16. Dieser Vergaser ist beispielsweise so eingeregelt, daß er bis 30 % Last nur den Teillasteinlaßkanal 12 und erst ab 30% Last durch den Haupteinlaßkanal 7 mit Frischgas versorgt.
Im Haupteinlaßkanal 7 ist nahe der inneren Mantelfläche 2 eine bei Teillastbetrieb geschlossene Absperreinrichtung 18 vorgesehen, welche beispielsweise als Drosselklappe ausgebildet ist und gemeinsam mit der Vollastdrosselklappe 19 im Registervergaser 16 betätigt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit einem Mantel, dessen mehrbogige Innenfläche zusammen mit Seitenteilen einen Innenraum begrenzt, welcher senkrecht zu den Seitenteilen von einer Exzenterwelle durchsetzt ist, auf deren Exzenter ein mehreckiger Kolben drehbar gelagert ist, der mit seinen Ecken ständig an der inneren Mantelfläche entlanggleitet, wobei im Mantel und/oder in den Seitenteilen Gaseinlaß- und -auslaßkanäle vorgesehen sind, deren Steuerfenster von dem Kolben übersteuert werden, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen eigenen Einlaßkanal (12) für Teillastbetrieb, der in ein eigenes, vom Kolben (5) übersteuertes Einlaßfenster (14) mündet, welches im Mantel (1) und/oder in den Seitenteilen an einer Stelle angeordnet ist, die vom Kolben (5) erst dann freigegeben wird, wenn das Auslaßsteuerfenster (11) weitgehend abgesteuert ist.
2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Seitenteil ein Einlaßfenster (14) für Teillast vorgesehen ist.
3. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupteinlaßsteuerfenster (10) in bekannter Weise im Mantel (1) nahe einer achsennahen Zone angeordnet ist und daß im Haupteinlaßkanal (7) nahe der inneren Mantelfläche (2) eine bei Teillastbetrieb geschlossene Absperreinrichtung (18) vorgesehen ist.