DE7540641U

DE7540641U - Rotationskolbenmotor

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Publication number: DE7540641U
Application number: DE7540641U
Authority: DE
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1976-06-24
Also published as: US4030454A; DE2557533B2; DE2557533A1; DE2557533C3

Description

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10. März 1976

TOYO KOGYO CO., LTD. Aki-gun, Hiroshima-ken (Japan)

Rotationskolbenmotor

Die Neuerung betrifft einen Rotationskolbenmotor, insbesondere die Ansaugeinrichtung derartiger Motoren.

Bekannte Rotationskolbenmotoren besitzen ein Gehäuse mit einem mittleren Gehäuseteil, dessen Innenwandung im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Trochoide hat, und mit zwei Gehäuseendteilen, die an entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseteils befestigt sind und mit diesem einen Hohlraum begrenzen, der im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Trochoide hat, ferner einen im wesentlichen vieleckigen Drehkolben, der in dem

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Hohlraum drehbar gelagert ist und Scheitel besitzt, die mit der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils in Gleitberührung stehen, so daß zwischen der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils und den Seitenflächen des vieleckigen Drehkolbens Arbeitsräume von veränderlichem Volumen vorhanden sind. Während der Rotation des Drehkolbens wird jeder Arbeitsraum an der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils kontinuierlich verschoben; dabei wird das Volumen des Arbeitsraums kontinuierlich verändert. Wenn sich ein Arbeitsraum im Ansaugzustand befindet, wird ein brennbares Kraftstoffluftgemisch in ihn eingeleitet, das danach gezündet wird, so daß in dem Arbeitsraum eine Verbrennung stattfindet.

In Rotationskolbenmotoren dieser Art kann es vorkommen, daß sich die bei der Verbrennung erzeugte Flamme infolge

\ der Drallströmung in dem Arbeitsraum in der Drehrichtung

ι des Drehkolbens fortpflanzt, so daß das Gemisch am

ι nachlaufenden Ende des Arbeitsraums nicht genügend ver-

; brannt wird. Diese Tendenz wird noch dadurch verstärkt,

, daß die Arbeitsräume im Bereich ihres nachlaufenden

j Endes schnell abgekühlt werden.

Zur Lösung dieses Problems ist es schon vorgeschlagen worden, mehrere Einlasse vorzusehen, durch die ein kraftstoffreiches Gemisch und ein kraftstoffarmes Gemisch voneinander getrennt derart zugeführt, werden, daß das reiche Gemisch vor allem zu dem vorlaufenden Ende des Arbeitsraums und das arme Gemisch vor allem zu dem . nachlaufenden Ende des Arbeitsraums hingeführt wird. Auf diese Weise wird in dem Arbeitsraum eine geschich-

täte Kraftstoffverteilung erzielt. JSs hat sich gezeigt, daß diese Anordnung den Betrieb eines Motors mit einem relativ armen Kraftstoffluftgemisch ermöglicht.

Die genannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß getrennte Vergaser erforderlich sind, damit ein reiches und ein armes Gemisch voneinander unabhängig zugeführt werden können. Ferner muß einer oder müssen mehrere der Einlasse mit zusätzlichen zeitgesteuerten Einrichtungen, beispielsweise zeitgesteuerten Ventilen, versehen sein, damit die Zuführung dieser Gemische zeitlich richtig gesteuert wird.

Die Aufgabe der Neuerung besteht daher in der Schaffung eines Rotationskolbenmotors, der mit einem relativ armen Kraftstoffluftgemisch betrieben werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Neuerung besteht in der Schaffung eines Rotationskolbenmotors, welcher die vorgenannten Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet.

Ferner besteht eine Aufgabe der Neuerung in der Schaffung eines Rotationskolbenmotors, der bei relativ einfachem Aufbau eine geschichtete Kraftstoffverteilung ermöglicht.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die Schaffung eines Rotationskolbenmotors gelöst, der neuerungsgemäß ein Gehäuse mit einem mittleren Gehäuseteil besitzt, dessen Innenwandung im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Trochoide hat, und mit zwei Gehäuseendteilen,

die an entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseteils befestigt sind und mit diesem einen Hohlraum begrenzen, der im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Ttrochoide hat, ferner einen im wesentlichen vieleckigen Drehkolben, der in dem Hohlraum drehbar gelagert ist und Scheitel besitzt, die mit der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils in Gleitberührung stehen, so daß zwischen der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils und den Seitenflächen des vieleckigen Drehkolbens Arbeitsräume von veränderlichem Volumen vorhanden sind, ferner eine in dem mittleren Gehäuseteil ausgebildete, erste Einlaßeinrichtung, eine in mindestens einem der Gehäuseendteile ausgebildete, zweite Einlaßeinrichtung, deren wirksamer Strömungsquerschnitt größer ist als der der ersten Einlaßeinrichtung, eine Ansaugkanalanordnung mit einer Hauptkanalanordnung und einer ersten und einer zweiten Zweigkanalanordnung, welche die Hauptkanalanordnung mit der ersten bzw. der zweiten Einlaßeinrichtung verbinden, eine Einrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu der Ansaugkanalanordnung und ein in der zweiten Zweigkanalanordnung angeordnetes Steuerventil, das bei unter Hochlast arbeitendem Motor geöffnet werden kann.

Es ist schon vorgeschlagen worden, in dem mittleren Gehäuseteil und den Gehäuseendteilen Einlasse vorzusehen und den in dem Gehäuseendteil vorgesehenen seitlichen Einlaß bei im unteren Lastbereich oder im Langsamlauf arbeitendem Motor und den am Umfang des mittleren Gehäuseendteils angeordneten Einlaß bei im oberen Lastbereich arbeitendem Motor zu verwenden. Dabei ist er-

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kannt worden, daß zum Erzeugen einer hohen Leistung vorteilhafterweise ein am Umfang angeordneter Einlaß verwendet wird, weil er nur einen kleinen Strömungswiderstand hat. Anordnungen mit am Umfang angeordnetem Einlaß haben jedoch den Nachteil, daß ein beträchtlicher tiberschneidungszeitraum vorhanden 1st, in dem die Einlaßöffnung die im Ansaughubzustand und im Ausschiebezustand befindlichen Arbeitsräume verbindet. Hinsichtlich der Überschneidung ist ein seitlicher Einlaß vorteilhaft, doch hat dieser einen höheren Strömungswiderstand, weil das Gemisch zu seiner Zuführung zu dem seitlichen Einlaß umgelenkt werden muß. Daher hat man angenommen, daß ein seitlicher Einlaß für das Arbeiten im Schnellauf und im oberen Lastbereich ungeeignet ist.

Der vorstehend angeführte Vorschlag beruht auf den vorgenannten Erkenntnissen hinsichtlich der Eigenschaften der am Umfang bzw. seitlich angeordneten Einlasse. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser Anordnung beim Arbeiten im unteren Lastbereich eine gleichmäßige Verbrennung und beim Arbeiten im oberen Lastbereich eine höhere Leistung erzielt werden kann. Dagegen bedingt die Anordnung bestimmte Begrenzungen hinsichtlich der Herabsetzung des Kraftstoffverbrauchs und der Emission von Schadstoffen.

Mit Hilfe der vorgenannten Ansauganordnung kann man zwar die Verdünnung des Gemisches, die gewöhnlich infolge der Überschneidung bzw. der Verbindung der im Ansaug- und Ausschiebezustand befindlichen Arbeitsräume durch den Einlaß stattfindet, vermeiden oder beträcht-

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lieh herabsetzen, doch besteht eine Tendenz zur Bildung eines relativ reichen Kraftstoffluftgemisches am nach™ laufenden Ende des im Ansaugzustand befindlichen Arbiäitsraums und eines relativ armen Gemisches am anderen Ende. Um beim Arbeiten des Motors im unteren Lastbereich eine gleichmäßige Verbrennung zu gewährleisten/ muß aus diesem Grunde ein relativ reiches Kraftstoffluftgemisch zugeführt werden. In einem derartigen Motor bleibt daher am nachlaufenden Ende des Arbeitsraums eine relativ große Menge von unverbrannten Stoffen zurück, so daß Probleme hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und der Emission von Schadstoffen auftreten.

Da in einer derartigen Ansauganordnung der am Umfang angeordnete Einlaß einen relativ großen Querschnitt hat und relativ früh aufgesteuert wird, besteht die Möglichkeit, daß während des Überschneidungszeitraums, in dem der Einlaß die im Ansaug- und im Ausschiebezustand befindlichen Arbeitsräume verbindet, Verbrennungsgas in beträchtlicher Menge durch den Einlaß in den im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum tritt. Um dies zu vermeiden, muß man einen komplizierten Ventilmechanismus vorsehen, der bewirkt, daß der am Umfang vorgesehene Einlaß in nächster Nähe der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils geschlossen wird.

Um die derzeitigen Forderungen hinsichtlich eines sparsamen Kraftstoffverbrauchs und einer geringen Emission von Schadstoffen zu erfüllen, ist es sehr wichtig, die Menge des während des Überschneidungszeitraums in dem im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum befindlichen

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Verbrennungsgases herabzusetzen und am vorlaufenden Ende des Arbeitsraums ein relativ reiches Kraftstoffluftgemisch zu bilden.

Der Neuerungsgegenstand unterscheidet sich von der bekannten Anordnung dadurch,daß die am Umfang angeordnete Einlaßeinrichtung einen relativ kleinen Strömungsquerschnitt hat und vor allein bei im unteren Lastbereich arbeitendem Motor verwendet wird und daß die seitliche Linlaßeinrichtung einen relativ großen Strömungsquerschnitt hat und bei im oberen Lastbereich arbeitendem Motor verwendet wird. Durch die Neuerung werden die vorgenannten Nachteile der bekannten Ansauganordnung vermieden.

Die Neuerung schafft daher einen Rotationskolbenmotor, dessen mittlerer Gehäuseteil an seinem Umfang mit einer Linlaßeinrichtung mit relativ kleinem Strömungsquerschnitt ausgebildet ist und in dem mindestens ein Gehäuseendteil mit einer seitlichen Einlaßeinrichtung ausgebildet ist, die nur bei im oberen Lastbereich arbeitendem Motor verwendet wird.

Die vorstenend angegebenen und weitere Aufgaben und Merkmale der Neuerung gehen aus eier nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen hervor, Dabei ist auf die beigefügten Zeichnungen bezuggenommen, In diesem zeigt

Fig. 1 im Schnitt einen Rotationskolbenmotor nach einer Ausführur.gsform der Neuerung,

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Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II
in Fig. 1,

Fig. 3 schauLildlich den Ventilsteuerungsmechanismus, der in dem Motor gemäß
Fig. 1 und 2 verwendet wird,

Fig. 4 in einem der Fig. 1 ähnlichen Schnitt eine andere Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 in einem der Fig. 1 ähnlichen Schnitt eine weitere Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 (a) und (b) schematisch anders ausgebildete Ansauganordnungen,

Fig. 9 in einem der Fig. 1 ähnlichen Schnitt eine weitere Ausführungsform der Neuerung

und

Fig. 10 in größerem Maßstab im Schnitt Einzelheiten der Kanäle zum Zuführen des
Kraftstoffs.

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Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Rotationskolbenmotor besitzt ein Gehäuse 1 mit einem mittleren Gehäuseteil 2, der eine im Querschnitt trochoidenförmige Innenwandung 2 a besitzt, und zwei Gehäuseendteile 3, die an den entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseteils 2 befestigt sind. In dem Gehäuse 1 ist ein im wesentlichen dreieckiger Drehkolben 4 drehbar gelagert, dessen .Scheitel 4 a mit der Innenwandung 2 a des mittleren Gehäuseteils 2 in Gleitberührung stehen. Daher begrenzen die Seitenfläcnen 8 des Drehkolbens 4 und die Innenwandung 2 a des mittleren Gehäuseteils 2 drei Arbeitsräume 5. Bei im Betrieb des Motors rotierendem Drehkolben 4 wird das Volumen jedes Arbeitsraumes 5 periodisch verändert und geht jeder Arbeitsraum durch einen Ansaug-, einen Verdichtungs-, einen Arbeits- und einen Ausschiebezustand.

Der mittlere Gehäuseteil 2 besitzt eine Ansaugkammer 6, die durch einen ersten Linlaß 9 an der Innenwandung 2 a des mittleren Gehäuseteils 2 offen ist. Einer der Gehäuseendteile 3 ist mit einem zweiten Einlaß 7 ausgebildet.

Wie in den üblichen Rotationskolbenmotoren ist der mittlere Gehäuseteil 2 mit einem Auslaß 10 und mit zwei Zündkerzen 20 und 21 versehen.

Die mit dem ersten Einlaß 9 verbundene Ansaugkammer 6 ist durch ein Zungenventil 11 und einen ersten Zweigkanal 16, der in einem Ansaugrohr 14 ausgebildet ist, mit einem Hauptansaugkanal 15 verbunden, der von einem

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Vergaser 12 kommt, der mit einem Venturi-Rohr 13 versehen ist. Der zweite Einlaß 7 ist durch einen zweiten Zweigkanal 17 mit dem Hauptansaugkanal 15 verbunden. Der zweite Zweigkanal 17 ist mit einem Steuerventil und der Hauptansaugkanal 15 mit einer Drosselklappe versehen. Der Drehkolben 4 ist im vorlaufenden Teil jeder Seitenfläche 8 mit einer Mulde 22 ausgebildet.

Das Steuerventil 18 ist mit der Drosselklappe 19 derart verbunden, daß das Steuerventil bei im unteren Lastbereich arbeitendem Motor geschlossen ist, so daß dann eine genügende Luftmenge nur durch den ersten Einlaß zugeführt werden kann, una daß es bei im oberen Lastbereich arbeitendem Motor geöffnet ist. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Ventilsteuermechanismus .

Gemäß Fig. 3 besitzt üie Drosselklappe 19 einen Betätigungsschaft 19 a, der am einen Ende mit einem Arm 23 versehen ist. Das Ventil 13 besitzt ebenfalls einen Betätigungsschaft 18 a, an dem ein Hebel 2 4 befestigt ist. Auf dem Betätigungsschaft 18 a ist frei drehbar ein hebel 25 gelagert, der einen sich zu dem Hebel 24 hin erstreckenden Arm 25 a besitzt. Der Hebel 25 ist durch eine Stange 2 6 mit dem Ann 2 3 derart verbunden, daß dieser mit dem Hebel 2 5 verschwenkt wird. In der Schließstellung der Ventile 18 und 19 ist zwischen dem Arm 25 a und dem Hebel 2 4 ein vorherbestimmter Abstand vorhanden. Daher bleibt das Ventil 18 geschlossen, während sich die Drosselklappe 19 bis zu einem vorherbestimmten Grade öffnet. Wenn die Drosselklappe weiter

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geöffnet wird, greift der Arm 25 a derart an dem Hebel 24 an, daß das Steuerventil 18 geöffnet wird. Man kann natürlich auch eine Einrichtung vorsehen, welche das Steuerventil in Abhängigkeit von dem Ansaugdruck öffnet.

Der erste Einlaß 9 wird daher vor allem bei unter geringer Last arbeitendem Motor verwendet. Er hat einen kleineren Strömungsquerschnitt als der zweite Einlaß 7, damit auch bei im unteren Lastbereich, beispielsweise im Leerlauf, arbeitendem Motor eine genügende Strömungsgeschwindigkeit des angesaugten Gemisches erzielt wird.

Der erste Einlaß 6 ist an einer Stelle angeordnet, die in der Drehrichtung aes Drehkolbens vor der Stelle angeordnet ist, an der sich der nachlaufende Scheiuel 4 a des Drehkolbens 4 am unteren Totpunkt des Ansaugtaktes, d.h. bei größtem Volumen des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums, befindet. Ferner ist der erste Einlaß 9 im Bereich jener Stelle angeordnet, an der sich der vordere Scheitel 4 a des Drehkolbens 4 am oberen Totpunkt des Ansaugtaktes befindet, d.h. bei kleinstem Volumen des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums. Dies ist in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie A angedeutet.

Wenn der erste Einlaß 9 über den vorstehend angegebenen Bereich hinaus entgegen der Drehrichtung des Drehkolbens verlagert wird, kann dieser Einlaß öffnen, wenn der Druck des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums noch höher ist als der Druck in dem Ansaugkanal. In diesem Fall kann eine beträchtliche Gasmenge durch den

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ersten Einlaß in den Ansaugkanal strömen, ehe das brennbare Kraftstoffluftgemisch aus dem Ansaugkanal in den im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum tritt. In diesem Fall wird das in den Ansaugkanal gelangte Verbrennungsgas während des ersten Teils des Ansaugtaktes wieder in den im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum eingeleitet, so daß in diesem eine beträchtliche Menge Verbrennungsgas eingeschlossen werden kann. Wenn man dagegen den ersten Einlaß 9 über den genannten Bereich hinaus in der Drehrichtung des Drehkolbens verlagert, wird eine komplizierte Ansaugkanalanordnung benötigt.

In einer bevorzugten Anordnung ist der erste Einlaß 9 so ausgebildet, daß das angesaugte Gemisch im wesentlichen parallel zu der Nebenachse des trochoidenförmigen Querschnitts der Innenwandung 2 a strömt. In dieser Anordnung kann man das angesaugte Gemisch zu dem vorlaufenden Ende des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums hinführen und kann man verhindern, daß die Strömung des Gemisches durch die Seitenfläche 8 des Drehkolbens 4 gestört wird. Bei einem in dieser Weise parallel gerichteten, ersten Einlaß 9 nimmt jedoch dessen in der Umfangsrichtung gemessene Breite zu, wenn der Einlaß in der Drehrichtung des Drehkolbens verlagert wird, so daß der ÜberschneidungsZeitraum länger wird. Bei einer Verlagerung des ersten Einlasses in der Drehrichtung des Drehkolbens kann es daher zweckmäßig sein, wenn der Einlaß einwärtsgerichtet ist, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert bei 9 a angedeutet ist. Somit ist die bevorzugte Richtung des ersten Einlasses 9 von dessen Anordnung abhängig. Dabei soll der erste Einlaß 9

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derart ausgebildet sein, daß das angesaugte Gemisch zu dem vorlaufenden Ende des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums 5 hinströmt, wobei auch die in der Umfangsrlchtung gemessene Breite des Einlasses zu berücksichtigen ist.

Gemäß Fig. 2 hat der erste Einlaß 9 einen langgestreckten Querschnitt, der sich in der axialen Richtung des Drehkolbengehäuses 2 erstreckt. Diese Ausbildung des Einlasses hat den Vorteil, daß einerseits möglichst kurze Überschneidungszeit erzielt werden kann und andererseits der Einlaßquerschnitt für die Zufuhr der erforderlichen Luftmenge zu dem im unteren Lastbereich arbeitenden Motor ausreicht. In einer anderen Anordnung kann der erste Einlaß von kleinen Öffnungen gebildet v/erden, die in einer oder mehreren axialen Reihen angeordnet sind.

Das in der Ansaugkammer 6 angeordnete Zungenventil 11 ermöglicht eine Strömung des brennbaren Gemisches zu dem Arbeitsraum hin und verhindert eine Strömung in der entgegengesetzten Richtung. Das Zungenventil· 11 unterstützt ferner durch hochfrequente Schwingungen von darin angeordneten Verschlußelementen eine Zerstäubung des Kraftstoffs in dem angesaugten Gemisch.

Der zweite Einlaß 7 dient zum Zuführen von Gemisch bei im oberen Lastbereich arbeitendem Motor. Zu diesem Zweck hat der Einlaß 7 einen größeren Strömungsquerschnitt als der erste Einlaß 9. Ferner ist der zweite Einlaß 7 go angeordnet, daß er nach dem Öffnen des

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ersten Einlasses 9 geöffnet und vor dem Schließen des ersten Einlasses 9 geschlossen wird, so daß ein Rückschlag von angesaugter Luft verhindert werden kann.

Solange im Betrieb des Motors die Drosselklappe 19 noch nicht bis zu einem vorherbestimmten Grade geöffnet worden 1st, ist das Steuerventil 18 geschlossen, so daß es die Strömung durch den zweiten Ansaugkanal 17 sperrt. Wenn sich in diesem Zustand der vorlaufende Scheitel des Drehkolbens 4 an dem ersten Einlaß 9 vorbeibewegt hat, kann das brennbare Gemisch von dem Vergaser 12 in den im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum 5 strömen und wird es in diesem Arbeitsraum zu dessen vorlaufendem Ende hingeführt, wobei es gleichzeitig die in dem Arbeitsraum befindlichen Verbrennungsgasreste zu dem nachlaufenden Ende des Arbeitsraumes hin verdrängt.

Das auf diese Weise in den vorderen Endteil des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums eingeleitete, brennbare Gemisch wird während der Drehung des Drehkolbens verdichtet und etwa im unteren Totpunkt des Verdichtungstaktes durch die Zündkerzen 20 und 21 gezündet.

Wenn die Drosselklappe 19 über den vorherbestimmten Graa hinaus geöffnet wird, wird auch das Steuerventil 1 geöffnet, so daß das Gemisch von dem Vergaser 12 durch den zweiten Kanal 17 und durch den ersten Kanal 16 strömen kann. Da der erste Einlaß 9 früher aufgesteuert wird als der zweite Einlaß 7, tritt zu Beginn des Ansaugtaktes das brennbare Gemisch zuerst durch den

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ersten Einlaß 9 in den vorlaufenden Teil des Arbeitsraums 5 ein. Danach wird der zweite Einlaß 7 aufgesteuert und kann brennbares Gemisch durch beide Einlasse 7 und 9 in den im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum einströmen. Auch in dieser Betriebsphase wird das Gemisch von dem ersten Einlaß 9 kontinuierlich zu dem vorlaufenden Teil des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums hingeführt, so daß eine vorteilnafte Kraftstoffverteilung erzielt wird, die eine gleichmäßige Verbrennung gewährleistet.

Der Ventilbetätigungsmechanismus ist derart eingerichtet, daß bei über mehr als den vorherbestimmten Grad geöffneter Drosselklappe 19 das Steuerventil 18 in AbhängigkeitMDn dem Öffnen aer Drosselklappe 19 geöff~ net wird, so daß im Betrieb des Motors unter allen Lastbedingungen Gemisch durch den ersten Kanal 16 und den ersten Einlaß zugeführt wird und der zweite Kanal nur zum Zuführen des zusätzlichen Gemisches dient, das für eine höhere Leistung des Motors erforderlich ist.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ansaugsystem hat der Vergaser 12 einen einzigen Saugkanal, doch kann auch ein Vergaser mit mehreren Saugkanälen verwendet werden. Das System kann ferner Einrichtungen zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Hauptansaugkanal aufweisen.

In den Figuren 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Neuerung dargestellt. Dabei ist der Motor im wesentlichen ebenso ausgebildet wie in der Ausfi'iirungsform

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gemäß den Figuren 1 bis 3. Daher wird der Motor nicht ausführlich beschrieben. Entsprechende Teile sind mit den um 100 erhöhten Bezugszeichen der Fig. 1 bis 3 bezeichnet.

In dieser Ausführungsform ist einer der Gehäuseendteile 103 mit einem zweiten Einlaß 107 ausgebildet, der wie in der vorhergehenden Ausführungsform durch einen zweiten Zweigkanal 117 und ein Steuerventil 118 mit einem Ansaugkanal 115 verbunden ist. Das Öffnen des Steuerventils 118 beginnt, wenn die Drosselklappe 119 über einen ersten vorherbestimmten Wert hinaus geöffnet ist, so daß der zweite Kanal 117 bei im mittleren und oberen Lastbereich arbeitendem Motor Gemisch in den Arbeitsraum 105 abgibt. Zu diesem Zweck ist der Strömungsquerschnitt des Einlasses 107 größer als der des ersten Einlasses 109, aber nicht so groß wie der des zweiten Einlasses 7 in der vorhergehenden Ausführungsform. Der zweite Ansaugkanal 117 ist ferner derart ausgebildet, daß das durch den zweiten Einlaß 107 eingetretene Gemisch in dem im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraum 105 in der Drehrichtung des Drehkolbens strömt. Bei dieser Anordnung kann das durch den zweiten Einlaß 107 angesaugte Gemisch mit genügend hoher Geschwindigkeit strömen und kann in dem Arbeitsraum eine solche Kraftstoffverteilung erzielt werden, daß im Betrieb des Motors im mittleren und oberen Lastbereich eine gleichmäßige Verbrennung erzielt wird.

Der andere Gehäuseendteil 103 ist ferner mit einem dritten Einlaß 130 ausgebildet, der einen größeren

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Strömungsquerschnitt hat als der zweite Einlaß 107 und mit einem dritten Ansaugkanal 131 verbunden ist. Dieser ist mit einem Steuerventil 132 und einem Vergaser 133 versehen. Das Steuerventil 132 ist mit der Drosselklappe 119 derart verbunden, daß beim Öffnen der Drosselklappe 119 über einen zweiten vorherbestimmten Wert hinaus, der größer ist als der erste vorherbestimmte Wert, das öffnen des Steuerventils 132 beginnt und das Steuerventil 132 entsprechend dem zunehmenden Öffnen der Drosselklappe 119 weiter geöffnet wird.

In der Ausführungsform gemäß den Figuren 4 und 5 tritt daher wie in der vorhergehenden Ausführungsform nur im Betrieb des Motors im unteren Lastbereich das brennbare Gemisch durch den ersten Einlaß 109 ein, wobei es in den vorlaufenden Teil des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums 105 geführt wird. Wenn die Drosselklappe 119 über den ersten vorherbestimmten Wert hinaus geöffnet worden ist, beginnt das Öffnen des ersten Steuerventils 118, so daß für den Betrieb im mittleren und oberen Lastbereich zusätzliches Kraftstoffluftgemisch eingeleitet wird. Wenn die Drosselklappe 119 über den zweiten vorherbestimmten Wert hinaus geöffnet wird, beginnt das öffnen des zweiten Steuerventils 132, so daß für den Betrieb im oberen Lastbereich und bei Volllast weiteres Kraftstoffluftgemisch zugeführt wird. Da der dritte Einlaß 130 in dem Gehäuseendteil 103 angeordnet ist, wird trotz des großen Ströinungsquerschnitts des dritten Einlasses 130 der Betrieb im unteren und mittleren Lastbereich nicht dadurch beeinträchtigt, daß der Einlaß 130 den im Ansaug- und den im

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Ausschiebezustand befindlichen Arbeitsraum verbindet.

Eine weitere Ausführungsform der Neuerung ist in den Figuren 6 und 7 gezeigt. In diesen sind entsprechende Teile mit den um 200 erhöhten Bezugsziffern der Figuren 1 bis 3 bezeichnet,

In dieser Ausführungsform sind beide Gehäuseendteile mit je einem zweiten Einlaß 207 a bzw. 207 b versehen, die dem zweiten Einlaß 7 der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 entsprechen. Die in dem mittleren Gehäuseteil 202 ausgebildete und mit dem ersten Einlaß versehene, erste Ansaugkammer 206 ist durch den ersten Ansaugkanal 216 mit einem Ansaugkrümmer 215 verbunden, der mit einem zweistufigen Vergaser 212 versehen ist. Dieser besitzt in seiner ersten Stufe 212 a eine erste Drosselklappe 219 a und in seiner zweiten Stufe 212 b eine zweite Drosselklappe 219 b. Die zweiten Einlasse 207 a und 207 b sind durch je einen Zweigkanal 217 a bzw. 217 b mit einem zweiten Ansaugkanal 217 verbunden, der zu dem Krümmer 215 führt. In dem zweiten Ansaugkanal 217 ist ein Steuerventil 218 angeordnet, das mit der Drosselklappe 219 a derart verbunden ist, daß das öffnen des Ventils 218 beginnt, wenn die Drosselklappe 219 a über einen vorherbestimmten Grad hinaus geöffnet wird. Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen wird bei zunehmendem öffnen der Drosselklappe das Steuerventil 218 weiter geöffnet.

Im Betrieb des Motors im unteren Lastbereich ist die Drosselklappe nicht bis zu dem vorherbestimmten Grade

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geöffnet, so daß das Kraftstoffluftgemisch nur durch den ersten Einlaß 209 eintritt und in den vorlaufenden Teil des im Ansaugzustand befindlichen Arbeitsraums 205 geführt wird. Im Betrieb im mittleren und oberen Lastbereich ist die Drosselklappe 219 a über den vorherbestimmten Grad hinaus geöffnet und ist das Steuerventil offen und wird Kraftstoffluftgemisch zusätzlich durch die zweiten Einlasse 207 a und 207 b in den Arbeitsraum 205 eingeleitet. Da in dieser Ausführungsform Gemisch von beiden Seiten des Arbeitsraums in diesen eingeführt wird, bewirken die von den Einlassen 207 a und 207 b kommenden Gemischströme, daß das von dem ersten Einlaß 209 kommende Gemisch längs des axial mittleren Teils des Arbeitsraums 205 geführt wird. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn zum Unterdrücken der Erzeugung von NO Abgas umgewälzt wird. Wenn der in den Figuren 6 und 7 mit einem derartigen Abgasumwälzsystem versehen ist, kann man Verbrennungsgas in den zweiten Kanal 217 oder die Zweigkanäle 217 a und 217 b einleiten. Infolgedessen werden eine gewisse Menge Verbrennungsgas enthaltende Gemische vor allem in Bereichen verteilt, die den Gehäuseendteilen 203 benachbart sind, während das durch den ersten Einlaß 209 eintretende Gemisch vor allem in dem axial mittleren Teil des Arbeitsraums verteilt wird. Im Bereich der Zündkerzen 2 und 221 wird daher eine Atmosphäre gebildet, die aus einem im wesentlichen verbrennungsgasfreien Kraftstoffluftgemisch besteht, so daß eine gleichmäßige Zündung und Verbrennung des Gemisches gewährleistet sind.

Eine Abänderung dieser Ausführungsform ist in der

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Fig. 8 (a) dargestellt, In der entsprechende Teile mit den um 300 erhöhten Bezugszeichen der Figuren 1 bis 3 bezeichnet sind. Diese Anordnung unterscheidet sich von der vorherbeschriebenen dadurch, daß die zu den Einlassen 309, 307 a und 307 b führenden Kanäle 316, 317 a und 317 b mit einem Hauptkanal 315 verbunden sind, der einen Vergaser 312 mit einem einzigen Saugkanal und eine Drosselklappe 319 enthält. Ferner sind die Kanäle 317 a und 317 b mit Steuerventilen 318 a und 318 b versehen, die wie in den vorhergehenden Ausführungsformen mit der Drosselklappe 319 verbunden sind.

Fig. 8 (b) zeigt eine weitere Abänderung der vorhergehenden Ausführungsform. Dabei sind entsprechende Teile mit den um 400 erhöhten Bezugsziffern der Figuren 1 bis 3 bezeichnet. Die zu den zweiten Einlassen 407 a und 407 b führenden Kanäle 417 a und 417 b sind mit einem zweiten Ansaugkanal 417 verbunden, der ein Steuerventil 418 enthält. Der zu dem ersten Einlaß 409 führende, erste Ansaugkanal 416 und der zweite Ansaugkanal 417 sind mit einem Hauptansaugkanal· 415 verbunden, der eine Drosselklappe 419 und einen regelbaren Venturi-Rohr-Vergaser 412 enthält.

Eine weitere Ausführungsform der Neuerung ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen dem Motor gemäß den Figuren 1 bis 3. Daher sind entsprechende Teile in den Figuren 9 und 10 mit den um 500 erhöhten Bezugsziffern der Figuren 1 bis 3 bezeichnet und wird der Motor nicht ausführlich beschrieben.

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In dieser Ausführungsform besitzt der Vergaser 512 in üblicher Weise eine Schwimmerkammer 540 mit einem darin angeordneten Schwimmer 541. Eine zu dem Haupt-Venturi" Rohr 513 führende Haupt-Kraftstoffdüse 542 ist durch einen Kraftstoffkanal 543 mit der Schwimmerkammer 540 verbunden. Mit dem Kraftstoffkanal 543 ist in geeigneter Weise ein Entlüftungskanal 54 4 verbunden. In dem Hauptansaugkanal 515 sind im Bereich der Drosselklappe 519 eine Langsamlauföffnung 545 und eine Leerlauföffnung 546 ausgebildet, die durch einen Kanal 547 mit der Schwimmerkammer 540 verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind die Langsamlauföffnung 54 5 und die Leerlauföffnung 546 in der Wandung des Hauptansaugkanals 515 auf jener Seite angeordnet, die zu dem Kanal 516 führt, der mit dem ersten Einlaß 509 verbunden ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß im Betrieb des Motors im Leerlauf oder unteren Lastbereich der Kraftstoff von den Öffnungen 545 und 546 in Form eines Films in den Kanal 516 gelangt und dann durch den relativ kleinen ersten Einlaß 509 mit einer relativ hohen Strömungsgechwindigkeit in den Arbeitsraum 505 eintritt. Infolgedessen wird die Zerstäubung des Kraftstoffes erleichtert und kann von den Öffnungen 545 und 546 kommender Kraftstoff einwandfrei in den Arbeitsraum eingeleitet weraen.

Vorstehend wurde die Neuerung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert, ohne jedoch auf Einzelheiten der dargestellten Anordnungen beschränkt zu sein, da diese im Rahmen des Neuerungsgedankens abgeändert werden können.

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Claims

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Schutzansprüche

Rotationskolbenmotor, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem mittleren Gehäuseteil, dessen Innenwandu.ng im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Trochoide hat, und mit zwei Gehäuseendteilen, die an entgegengesetzten Seiten des mittleren Gehäuseteils befestigt sind und mit diesem einen Hohlraum begrenzen, der im Querschnitt die Form einer mehrblättrigen Trochoide hat, ferner einen im wesentlichen vieleckigen Drehkolben, der in dem Hohlraum drehbar gelagert ist und Scheitel besitzt, die mit der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils in Gleitberührung stehen, so daß zwischen der Innenwandung des mittleren Gehäuseteils und den Seitenflächen des vieleckigen Drehkolbens Arbeitsräume von veränderlichem Volumen vorhanden sind, ferner eine in dem mittleren Gehäuseteil ausgebildete, erste Einlaßeinrichtung, eine in mindestens einem der Gehäuseendteile ausgebildete, zweite Einlaßeinrichtung, deren wirksamer Strömungsquerschnitt größer ist als der der ersten Einlaßeinrichtung, eine Ansaugkanalanordnung mit einer Hauptkanalanordnung und einer ersten und einer zweiten Zweigkanalanordnung, welche die Hauptkanalanordnung mit der ersten bzw. der zweiten Einlaßeinrichtung verbinden, eine Einrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu der Ansaugkanalanordnung und ein in der zweiten Zweigkanalanord-

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nung angeordnetes Steuerventil, das bei unter Hochlast arbeitendem Motor geöffnet werden kann.
2. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Einlaßeinrichtung ein Zungenventil zugeordnet ist, das eine Strömung des Gemisches nur zu dem Arbeitsraum hin gestattet.
3. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gehäuseendteil ausgebildete, zweite Einlaßeinrichtung so angeordnet ist, daß sie während des Ansaugtaktes später aufgesteuert und früher zugesteuert wird als die erste Einlaßeinrichtung.
4. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Einlaßeinrichtung zwei Einlaßöffnungen aufweist, die in je einem der Gehäuseendteile ausgebildet sind.
5. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß die beiden Einlaßöffnungen der zweiten Einlaßeinrichtung so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen gleichzeitig auf- bzw. zugesteuert werden.
6. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einlaßeinrichtung eine Einlaßöffnung in einem der Gehäuseendteile aufweist und daß der andere Gehäuseendteil mit einer dritten Linlaßeinrichtung ausgebildet ist, die einen

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größeren Strömungsquerschnitt hat als die zweite Einlaßeinrichtung und die mit einem dritten Ansaugkanal verbunden ist, der zum Zuführen von Kraftstoffluftgemisch zu der dritten Einlaßeinrichtung dient.
7. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einlaßeinrichtung mit einer eigenen KraftstoffZuführungseinrichtung versehen ist.
3. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einlaßeinrichtung mit einem weiteren Steuerventil versehen ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die dazu dient, das weitere Steuerventil zu öffnen, wenn der Motor unter einer Last arbeitet, die größer ist als die Last, unter welcher das erstgenannte Steuerventil geöffnet wird.
9. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil mit einem Drosselventil in der Ansaugkanalanordnung derart verbunden ist, daß das Öffnen des Steuerventils beginnt, wenn das Drosselventil bis zu einem ersten vorherbestimmten Grad geöffnet worden ist.
10. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil mit einem Drosselventil in der Ansaugkanalanordnung derart verbunden ist, daß das öffnen des Steuerventils

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beginnt, wenn das Drosselventil bis zu einem ersten vorherbestimmten Grad geöffnet worden ist, und daß der dritte Ansaugkanal mit einem weiteren Steuerventil versehen ist, das mit dem Drosselventil derart verbunden ist, daß das öffnen des weiteren Steuerventils beginnt, wenn das Drosselventil über den ersten vorherbestimmten Grad hinaus bis zu einem zweiten vorherbestimmten Grad geöffnet worden ist.
11. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftstoffzuführungseinrichtung eine LangsamlaufÖffnung besitzt, die zum Zuführen von Kraftstoff beim Betrieb des Motors im Leerlauf und Langsamlauf dient und die in den Hauptansaugkanal auf jener Seite mündet, die in den ersten Zweigkanal übergeht.

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