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Rotationskolben-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf
eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine, insbesondere in Trochoidenbauart, in der
Ausführung als gemischtverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher ein
auf dem Exzenter einer Exzenterwelle umlaufender mehreckiger Kolben mit seinen Ecken
an der mehrbogigen inneren Mantelfläche eines Gehäusemantels gleitet und dabei den
Einlaß und Auslaß steuert, bei welcher ferner zwei Einspritzdüsen vorgesehen sind,
deren erste in den der Zündkerze am nächsten liegenden Bereich des Ansaugraumes
einspritzt und deren zweite in das Saugrohr oder in den Einlaßkanal einspritzt,
wobei beiden Düsen unterschiedliche Mengen an Brennstoff zugemessen werden.
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Bei einer Viertakt-Hubkolben-Dieselmaschine ist es bekannt, zusätzlich
zu dem direkt in den Zylinder eingespritzten Brennstoff, der eine an sich für eine
gute Verbrennung ungeeignete Qualität aufweist, noch eine kleinere und über den
ganzen Drehzahlbereich konstante Menge Brennstoff guter Qualität in den Einlaßkanal
einzuspritzen, um trotz hauptsächlicher Verwendung von schlechtem Brennstoff eine
ruhige und weiche Verbrennung zu erzielen. Des weiteren ist eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine
in der Ausführung als gemischverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine bekannt. bei
welcher mit zwei Einspritzdüsen Brennstoff direkt in den Arbeitsraum gespritzt und
bei Teillast eine der Einspritzdüsen abgeschaltet wird.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Rotationskolbenmaschine
im Zündkerzenbereich auch bei Teillast ein zündfähiges Gemisch zu erhalten, und
diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erste Einspritzdüse bis in den Teillastbereich
hinein eine konstante, für die Durchzündung ausreichende Menge und im Vollastbereich
eine größer werdende Menge abspritzt, während die andere Einspritzdüse eine bis
in den Teillastbereich hinein zunehmende, gegebenenfalls nur im Teillastbereich
wirksam werdende größere Menge abspritzt, die bis in den Vollastbereich hinein konstant
bleibt.
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Die in Richtung zur Zündkerze einspritzende Einspritzdüse liefert
eine für eine Initialzündung ausreichende Brennstoffmenge. Von dieser gezündeten
Brennstoffmenge aus wird die Verbrennung des mit Hilfe der zweiten Einspritzdüse
im Saugrohr oder im Einlaßkanal erzeugten mehr oder weniger mageren Gemisches eingeleitet.
Für dieses magere, für sich kaum zündfähige Gemisch, das infolge des verhältnismäßig
langen Weges vom Einlaßkanal bzw. vom Saugrohr bis an die Stelle des von der Zündkerze
gezündeten Brennstoffes gut aufbereitet ist, erübrigt sich das Drosseln der Verbrennungsluft.
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Im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine reicht es aus, wenn die
in Richtung zur Zündkerze einspritzende Einspritzdüse eine konstante Minimalmenge
abspritzt, die zur Durchzündung mittels des Zündfunkens der Zündkerze genügt. Gegebenenfalls
kann die Minimalmenge durch Einspritzung einer geringen zusätzlichen Menge durch
die zweite Einspritzdüse vergrößert werden. Im Teillastbereich empfiehlt es sich,
die erforderliche Mehrinenge lediglich über die an das Saugrohr bzw. in den Einlaßkanal
spritzende Einspritzdüse abzuspritzen, um zu vermeiden, daß bei einer Vergrößerung
der Brennstoffmenge, die in Richtung der Zündkerze abgespritzt wird, die Zündkerze
überschwemmt wird, weil durch geringere Wandungstemperaturen nur eine ungenügende
Aufbereitung des Brennstoffes stattfindet. Für den in das Saugrohr bzw. in den Einlaßkanal
gespritzten Brennstoff steht dagegen eine ausreichend. lange Aufbereitungszeit zur
Velfügung.
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Bei Vollast wird vorteilhaft die in Richtung zur Zündkerze abgespritzte
Brennstoffmenge vergrößert, da bei höherer Belastung eine verhältnismäßig hohe Temperatur
im Bereich der Zündkerze vorzufinden ist und die größere Menge Brennstoff dazu benutzt
werden kann, diesen Bereich wirkungsvoll zu kühlen. Dabei wird gleichzeitig durch
Verdampfen eine gute Aufbereitung des Brennstoffes erzielt.
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Insgesamt kann durch Wegfall einer Drosselung der Verbrennungsluft
eine Senkung des Verbrauchs im Teillastbereich erzielt werden. Durch bessere Kühlung
des Zündkerzenbereiches ist es möglich, die Bildung von ölkohle zu verhindern, wodurch
der Verschleiß der Dichtleisten herabgesetzt wird. Es ist eine höhere Verdichtung
anwendbar, die ebenfalls eine Verbrauchssenkung bringt und mit welcher die
Klopineigung
und die Anforderungen an die Wärmebelastung der Zündkerze vermindert werden.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können die beiden
Einspritzdüsen vorteilhaft an eine Einspritzpumpe mit zwei Pumpenstempeln angeSchlossen
sein, bei welcher jeder Pumpenstempel eine für sich steuerbare Regelstange aufweist.
Hierbei können die Regelstangen beider Pumpenstempel von einem Betätigungsglied
aus über einen vorzugsweise zwischen den beiden Regelstangen liegenden Nocken gesteuert
werden, der die Regelstangen gegen Federdruck verschiebt. Die Anordnung kann aber
auch derart getroffen sein, daß zur Steuerung der Regelstangen eine zwischen diesen
angeordnete Kurvenscheibe vorgesehen ist, in welche an den Regelstangen angeordnete
Zapfen eingreifen.
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In der Zeichnung, in welcher der Erfindungsgegenstand beispielsweise
dargestellt ist, zeigt schematisch F i g. 1 einen Querschnitt durch eine
Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit Benzineinspritzung und
F i g. 2, 3 und 4 in größerem Maßstab verschiedene Stellungen der Regelstangen
in der Einspritzpumpe der Maschine nach F i g. 1.
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Bei der in F i g. 1 dargestellten Rotationskolben-Brennkraftmaschine
mit Benzineinspritzung handelt es sich um eine Maschine in Trochoidenbauart, bei
welcher auf dem Exzenter 1 der Exzenterwelle 2 der dreieckige Kolben
3 angeordnet ist. Bei seinem Umlauf relativ zur Exzenterwelle 2 in Pfeilrichtung
4, bei welchem der Kolben durch das aus dem gehäusefesten Ritzel 5 und aus
dem kolbenfesten Hohlrad 6
bestehende Getriebe gesteuert wird, gleiten die
an den Ecken des Kolbens angeordneten Radialdichtungen 7
an der inneren Mantelfläche
8 des Gehäusemantels 9.
An den Gehäusemantel beiderseits in Achsrichtung
angesetzte Seitenteile vervollständigen das Gehäuse der Maschine.
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Beiderseits der achsnahen Zone 10 sind am Gehäusemantel
9 der Einlaßkanal 11 und der Auslaßkanal 12 angeordnet, während in
der gegenüberliegenden achsnahen Zone 13 die Zündkerze 14 sitzt. Zur Einspritzung
des Brennstoffes sind zwei Einspritzdüsen vorgesehen, von denen die eine Einspritzdüse
15 am Gehäusemantel 9 in dem Umfangsbereich zwischen Einlaßkanal
11 und Zündkerze 14 derart geneigt angeordnet ist, daß der Brennstoff in
Richtung zur Zündkerze 14 abgespritzt wird. Die zweite Einspritzdüse 16 ist
an dem an den Gehäusemantel 9 angeflanschten Saugrohr 17 befestigt.
Sie spritzt Brennstoff quer zur Längsachse des Saugrohres ab. Mit Leitungen
18, 19 sind die Einspritzdüsen 15, 16 an die Einspritzpumpe 20 angeschlossen,
die als Zweistempelpumpe ausgebildet ist, so daß der eine Pumpenstempel Brennstoff
in die Leitung 18 und der andere Pumpenstempel Brennstoff in die Leitung
19
fördert. Die Regelung der Förderinenge findet innerhalb der Einspritzpumpe
20 in bekannter Weise durch axiales Verschieben einer Regelstange statt. Damit jedoch
die durch die Einspritzdüse 15 abzuspritzende Brennstoffmenge und die durch
die Einspritzdüse 16
abzuspritzende Brennstoffmenge je für sich und
unterschiedlich voneinander eingeregelt werden kann, weist in der Einspritzpumpe
20 jeder Pumpenstempel eine Regelstange für sich auf. Beide Regelstangen sind in
Achsrichtung hintereinanderliegend angeordnet, und zwischen den beiden Regelstangen
sitzt ein Steuerglied, das von dem am Gehäuse der Einspritzpumpe 20 gelagerten Hebel
21 aus über das Gestänge 22 betätigt wird.
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In den F i g. 2 bis 4 ist die Art der Regelung der Pumpenstempel
in der Einspritzpumpe mittels zwei Regelstangen schematisch dargestellt. Mit dem
Hebel 21 (F i g. 1) ist drehfest die Welle 23 verbunden, auf welcher
innerhalb der Einspritzpumpe die Kulissenscheibe 24 befestigt ist. Von dieser Kulissenscheibe
aus wird auf der einen Seite die Regelstange 25
gesteuert, mit deren Hilfe
über den zugehörigen Pumpenstempel die in die Leitung 18 (F i g. 1)
zur Einspri!zdüse 15 (F i g. 1) geförderte Brennstoffmenge zugemessen
wird, und wird auf der anderen Seite die Regelstange 26 gesteuert, mit welcher
über den zugeordneten Pumpenstempel die in die Leitung 19
(F i g. 1)
zur Einspritzdüse 16 (F i g. 1) geförderte Brennstoffmenge geregelt
wird. Zur Steuerung der Regelstangen 25, 26 ist die Kulissenscheibe 24 mit
Kulissen 27, 28 versehen, wobei der an der Regelstange 25 feste Zapfen
29 in die Kulisse 27 und der an der Regelstange 26 feste Zapfen
30 in die Kulisse 28 eingreift. Um Spiele bei der Steuerung der Regelstange
25, 26 auszuschalten, stützen sich deren Enden an Druckfedem 31, 32
ab. Die Kulissen 27, 28 sind so ausgebildet, daß unter Berücksichtigung des
zur Verfüaun- stehenden Winkelweges des Hebels 21 (F i g. 1) und der Mengenverstellbarkeit
in der Einspritzpumpe die -gewünschten Brennstoffmengen zu den Einspritzdüsen gefördert
werden.
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In F i g. 2 befinden sich die Regelstangen 25, 26 in
der Leerlaufstellung, in welcher beiden Einspritzdüsen eine kleine Menge Brennstoff
zugemessen wird, die gerade so groß ist, daß bei sicherer Durchzündung ein einwandfreier
Leerlauf der Maschine erzielt wird.
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Wird die Kulissenscheibe 24 aus der aus F i Z. 2 ersichtlichen
Stellung heraus in Pfeilrichtung 33 gedreht und in die aus F i
g. 3 entnehmbare Stellung gebracht, dann wird durch die Regelstange
25 der in Richtung zur Zündkerze spritzenden Einspritzdüse immer noch die
Brennstoffmenge zugemessen, die auch im Leerlaufbereich nach F i g. 2 zugemessen
wird, da die Kulisse 27 in diesem Bereich auf einem Kreisbogen um die Welle
23 geführt ist. Dagegen wird gleichzeitig für die in das Saugrohr spritzende
Einspritzdüse die Brennstoffmenge erhöht, weil die Kulisse 28 die Regelstange
26 nach außen gegen die Druckfeder 32 zu verschoben hat. In der Stellung
nach F ig. 3 regeln die Regelstangen 25, 26 demnach Brennstoffmengen
ein, wie sie bei Betrieb der Maschine im Teillastbereich erforderlich sind.
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Um Einspritzmengen für den Vollastbereich der Maschine sicherzustellen,
wird die Kulissenscheibe 24 aus der Stellung nach F i g. 3 noch weiter in
Pfeilrichtung 33 in die aus F i g. 4 entnehmbare Stellung gedreht.
Dadurch wird die Regelstange 25 infolge der besonderen Ausbildung der Kulisse
27 weiter gegen die Druckfeder 31 hin verschoben, so daß der in Richtung
zur Zündkerze spritzenden Düse eine größere Brennstoffmenge zugemessen wird. Durch
die Kulisse 28 wird die Regelstange 26 nicht weiter nach außen verschoben,
so daß die in das Saugrohr abgespritzte Brennstoffmenge sich nicht erhöht.
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An Stelle der in den F i g. 2 bis 4 gezeigten Kulissenscheibe
24 kann auch ein Nocken verwendet werden, der gegebenenfalls als Raumnocken ausgebildet
sein kann, um zusätzlich andere auf die Mengensteuerung und Mengenverteilung Einfluß
nehmende Größen, z. B. die Betriebstemperatur der Maschine,
die
Lufttemperatur, den Luftdruck usw., zu berücksichtigen.