DE2314251A1

DE2314251A1 - Rotationskolben-brennkraftmaschine in trochoidenbauart

Info

Publication number: DE2314251A1
Application number: DE19732314251
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl-Ing Seinwart
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Wankel GmbH; Audi AG
Current assignee: Wankel GmbH; Audi AG
Priority date: 1973-03-22
Filing date: 1973-03-22
Publication date: 1974-09-26
Also published as: JPS5821084B2; FR2222532A1; GB1422087A; IT1004370B; FR2222532B1; US3904329A; JPS49121012A

Description

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AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckaraulm/WUrtt. und WANKEL GMBH, Lindau/Bodensee

Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse, das sich aus mindestens einem Mantel und mindestens zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt und einen mit einer Drosselklappe versehenen Einlaß- sowie einen Auslaßkanal aufweist, wobei jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet und mit diesem durch Zuganker verbunden ist und einen Innenraum begrenzt, in dem ein mehrbogiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit Dichtelementen versehen ist, die an den Innenflächen des Gehäuses entlanggleiten, wobei eine Schmierung dieser Innenfläche In Form einer in die ansaugende Arbeitskammer einmündenden, Schmieröl führenden Bohrung vorgesehen ist.

Bei bekannten Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, die eine Schmierung der Innenflächen der beschriebenen Art aufweisen, erfolgt die Zufuhr des Schmieröls über im Mantel oder in den Seitenteilen angeordnete Schmierölbohrungen, die in den Ecken zwischen Mantel und Seitenteilen ausmünden, wobei die Schmierölbohrungen in Umfangsrlchtungen so angeordnet sind, daß sie von den radialen Dichtleisten des Kolbens entweder unmittelbar vor oder nach dem Einlaßkanal überschliffen werden. Bei dieser Art der Schmierölzuführung kann Jedoch ein Teil des Schmieröles vom Kraftstoffgemisch mitgerissen werden, so daß das Schmieröl, ohne eine Schmierleistung erbracht zu haben, mit dem Kraftstoffgemisch ungenutzt verbrennt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn in der Arbeitskammer ein hoher Unterdruck herrscht.

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der das vorher bei geringem Unterdruck angesammelte öl aus den Schmierölbohrungen heraussaugt und in die Arbeitskammer wirbelt. Außerdem kann infolge der engen Schmierölbohrung eine gleichmäßige Zufuhr des Schmieröls auf beiden Seiten der Mündungen in Frage gestellt werden, da bei kaltem Schmieröl ein höherer Förderdruck überwunden werden muß und sich die Schinierölbohrungen bei Verschmutzungen verstopfen können. Ein teilweiser oder völliger Ausfall der Schmierölzufuhr kann jedoch zu einer verkürzten Lebensdauer der Gehäuseinnenflächen und der gleitenden Dichtelemente führen.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Schmierung zu schaffen, die eine gleichmäßig dosierte Versorgung der Gehäuseinnenflächen und der auf ihnen gleitenden Dichtelemente mit Schmieröl gewährleistet, dabei aber verhindert, daß eine größere Menge Schmieröl ungenutzt verbrennt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schmierölbohrung in einen Kanal mündet, der einerseits mit der Atmosphäre in Verbindung steht und andererseits in Nähe des Einlaßkanals in die ansaugende Arbeitskammer mündet und eine mit der Drosselklappe gekoppelte Luftdrosseleinrichtung aufweist, die bei geschlossener Drosselklappe einen kleinen Durchtrittsquerschnitt und mit fortschreitendem öffnen der Drosselklappe einen ebenfalls fortschreitend größer werdenden Durchtrittsquerschnitt freigibt.

Das in den Luftkanal eintretende öl kann durch die vorbeistreichende Luft infolge seiner Adhäsion die Kanalwände mit einem Ölfilm benetzen, der gleichmäßig und getrennt vom Kraftstoffgemisch bis in die ansaugende Arbeitskammer vorangetrieben wird, wobei der das öl fördernde Luftstrom Je nach Stellung der Drosselklappe mehr oder weniger stark wirksam werden kann und eine entsprechende ölmenge mehr oder weniger stark mittreibt.

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Der mit der Atmosphäre In Verbindung stehende Kanal kann von der axialen Mitte der Hantelaußenfläche her In radialer Richtung In die dem Einlaßkanal nächstgelegene vergrößerte Zugankerbohrung münden und In den angrenzenden Seitenflächen der Seitenteile kann Je eine Mulde vorgesehen werden, die sich von der Zugankerbohrung bis zu einer Stelle in der ansaugenden Arbeitskammer erstreckt» wobei die Einbeziehung einer Zugankerbohrung den Vorteil ergibt, daß weitere zusätzliche Bohrungen im Mantel nicht erforderlich werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig» daß die Mulde im Seitenteil im Querschnitt ein die Strömung schräg radial nach außen zur Mantellaufbahn hin leitendes Profil aufweist, wodurch der Überwiegende Teil des in den Innenraum geführten Ölfilms auf die Gleitflächen der Dichtleisten gelenkt und durch die einströmende Luft bzw. das Kraftstoff gemisch so verteilt werden kann, daß die auf der Mantellaufbahn entlanggleitenden Dichtleisten in ihrer gesamten Breite ausreichende Schmierung erhalten.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Mulde nahe der Einlaßsteueröffnung im Bereich des größten Schwenkwinkels der Dichtleisten in die ansaugende Arbeitskammer münden. Durch diese Anordnung der Schmiermittel führenden Mulde, kann infolge der jeweiligen Stellung der Dichtleisten des Kolbens das in die Arbeitskammer getriebene Schmieröl entlang den Dichtleisten bis an die axialen Dichtstreifen des Kolbens gefördert werden.

Die Luftdrosseleinrichtung kann aus einem die Größe der Luftmenge bestimmenden Regeldrehschieber bestehen, der auf der Welle der Drosselklappe angeordnet ist und im übrigen dicht von einem mit Je einen Luftein- und Luftauslaß versehenen Gehäuse umgeben ist, dessen Auslaß über eine Rohrleitung mit der vergrößerten Zugankerbohrung verbunden ist. Der Lufteinlaß steht zweckmäßigerweise mit der aus den Luftfilter in das Luftansaugrohr des Vergasers strömenden Frischluft in Verbindung.

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Um zu vermeiden, daß bei hohen Unterdrücken in der Arbeitskammer die Schmierölbohrung leergesaugt und die folgende SchrcierÖlzufuhr unterbrochen wird, wird weiterhin vorgeschlagen, daß in der Schmierölbohrung ein urter Öldruck öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist. Die Schmierölzufuhr kann beispielsweise durch eine intermittierend fördernde öldosierpumpe erfolgen, wobei jeder Mantel eine getrennte und gleiche Mengen fördernde Dosierung erhalten kann.

Der mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Kanal kann während des Kaltstartes der Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffquelle verbunden werden. Dadurch wird erreicht, daß beim Kaltstart ein aus Kraftstoff und Schmieröl gebildete» Gemisch entsteht, so daß die hohe Zähigkeit des Schmieröles bei kalter Brennkraftmaschine verringert wird und die Schmieröl führenden Bohrungen in dieser Phase gereinigt werden. Bei einer Brennliraftmaschine mit Saugrohreinspritzung, die eine eigene Kaltstarthilfsvorrichtung aufweist, kann die Anordnung getroffen werden, daß ein Teil des Kraftstoffstrahles auf den im Luftansaugrohr· beginnenden Lufteinlaß trifft und über die Luftdrosseleinrichtung und den Kanal in die Arbeitskammer gelangt.

Die erfindungsgemäße Schmierung der csehäuseinnenflachen kann bei Rotationskolben-Brennkraftmaschinen mit Vergaserbetrieb und in vorteilhafter Weise aber auch bei Benzineinspritzung und Gasbetrieb angewendet werden.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigt in:

Fig. 1 die Teilansicht eines Längsschnittes einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit beispielsweise zwei Arbeltskamraern und

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Pig. 2 die Teilansicht eines Längsschnittes pie in Pig. 1, Jedoch in einer zweiten AusfUhrungsform und

Flg. 3 einen Querschnitt durch das TeilstUck eines Gehäuses nach der Linie I-I aus Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte» mit der Drosselklappe gekoppelte Luftdrosseleinrichtung in einer 1. Ausführungsform und

Fig. 5 die Ansicht des Regeldrehschiebers der in Fig. 4 dargestellten Luftdrosseleinrichtung und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte, mit der Drosselklappe gekoppelte Luftdrosseleinrichtung in einer zweiten AusfUhrungsform und

Fig. 7 die Ansicht des Regeldrehschiebers der in Fig. 6 dargestellten Luftdrosselelnrlchtung.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der sich das Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit beispielsweise doppelten Arbeitskammern aus Je einem Mantel 1 und Seitenteilen 2 sowie einem parallelen Zwischenteil 3 zusammensetzt, das durch Zuganker¹ 4 verbunden 1st, wobei ein Innenraum 5 begrenzt wird, in dem ein mehrbogiger Kolben 6 drehbar angeordnet 1st, der mit Dichtelementen 7 versehen ist, die an den Seitenflächen 8 der Seitenteile 2, beziehungsweise des Zwischenteiles 3 sowie an der Mantellaufbahn entlanggleiten. Der mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Kanal 10 mündet in die dem Einlaßkanal 11 nächstgelegene vergrößerte Zugankerbohrung 12, die an den angrenzenden Seltenflächen 8 mit Mulden 13 in Verbindung steht;> die sich in den Seitenteilen 2, beziehungsweise dem Zwischenteil 3 von der Zugankerbohrung 12 bis in den Innenraum 5 in die Nähe des Einlaßkanales 11 erstrecken. Die Zuganker-

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bohrungen 12 in den beiden MHnteln 1 sind zur Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung durch dichtende Mittel 18 untereinander getrennt.

Ein vom Unterdruck-der Arbeitskammer erzeugter Luftstrom treibt. das aus der Schmierölbohrung 14 austretende Schmieröl an den Wandungen des Kanales 10, der Zugankerbohrung 12 und der Mulde IJ entlang bis in die im Innenraum 5 befindliche Arbeitskammer voran zur Schmierung der Dichtelemente 7· Das von einer beispielsweise intermittierend fördernden öldosierpumpe durch die Rohrleitung 15 geförderte Schmieröl passiert, bevor es in die Schmierölbohrung 14 eintritt, ein Rückschlagventil 16, das derart -eingestellt ist, daß es einen innerhalb der Arbeitskammer entstehenden hohen Unterdruck entgegenwirkt und somit ein Aussaugen der Schmieröl führenden Bohrung und Rohrleitung verhindert*

Es ist auch möglich, den mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Kanal 10 bei Kaltstart mit einer Kraftstoffquelle, beispielsweise einer Kaltstarthilfsvorrichtung, zu verbinden, so daß in der Startphase ein Kraftstoffölgemisch unmittelbar in die Arbeitskammer gelangt und auf diese Weise eingeschwemiates Schmieröl sogleich die Dichtelemente 7 versorgt.

In Fig. 2 ist die zweite Ausführungsform einer im Seitenteil 2 beziehungsweise im Zwischenteil 3 angeordneten Mulde IJa dargestellt, deren Ausbildung bewirkt, daß der einen Ölfilm vorantreibende Luftstrom schräg radial nach außen geriehtetdst und somit hauptsächlich auf die Mantel laufbahn 9 trifft^ damit die im Kolben 6 angeordneten Dichtelemente 7 von dort aus mit Schmiermittel versorgt werden können. "

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung zeigt die nahe einem Seiteneinlaß 11 liegende Mündung der Mulde 13 beziehungsweise 13a. Da die im Kolben 6 angeordneten Dichtelemente 7 beim übergleiten der

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Mulde 13 beziehungsweise 13a den größten Schwenkwinkel bilden, kann die Stellung der Dichtleiste 7» bewirken, daß Schmiermittel von der Mündung der Mulde I3 beziehungsweise^ 13a aufgenommen und radial nach innen über den Dichtbolzen 7b bis an die Dichtstreifen 7c gefördert wird·

Die in Fig. 4 gezeigte Luftdrossel einrichtung besteht aus einem Regeldrehschieber 19» der auf der Welle 20 der Drosselklappe 20a eines Vergasers 21 angeordnet ist, und einem integrierten, von einem Deckel 22 verschlossenen Gehäuse 23, das einen mit einem Luftansaugrohr 24 des Vergasers verbundenen Lufteinlaß 25 und einen mit dem Kanal 10 aus Fig. 1 verbundenen Luftauslaß 26 aufweist. Der Regeldrehschieber 19 liegt mit einer Seltenfläche dicht an einer radialen Innenfläche des Gehäuses 23 an, von der der Luftauslaß 26 ausgeht· Bei Leerlaufsteilung ist der Luftdurchsatz mit dem Leerlaufsystem des Vergasers abgestimmt, wobei der Regeldrehschieber 19 lediglich eine in Flg. 5 gezeigte kleine Bohrung 27 frei gibt« so daß wenig Luft in den Lufteinlaß 26 und von dort zum Kanal 10 in Fig. 1 strömen kann, während bei sich öffnender Drosselklappe eine sich vergrößernde Öffnung 28 vor den Luftaus·* laß 26 gedreht wird und somit einen größeren Luftstrom in Richtung Kanal 10 in Pig· 1 ermöglicht. Bei einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung kann eine Kaltstarthilfsvorrichtung 29 im Luftansaugrohr 24 des Vergasers 21 derart angeordnet sein, daß beim Kaltstart deren Kraftstoff strahl auf den Lufteinlaß 25 trifft.

Fig. 6 zeigt eine Luftdrosseleinrichtung in einer zweiten AusfUhrungsform in deren Gehäuse 30 auf einer Welle 20 einer Drosselklappe ein Regeldrehschieber 3I angeordnet ist, der auf seiner Umfangsfläche - wie in Fig. 7 gezeigt - gegenüber dem Luftauslaß 26 bei öffnender Drosselklappe eine In Umfangsrichtung sich erweiternde Aussparung 32 freigibt.

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Der Lufteinlaß 25 der Luftdrosseleinrichtung aus Fig. 4 und Fig. 6 ist vorzugsweise über ein Luftansaugrohr 24 der Brennkraftmaschine mit einem vorhandenen, nicht gezeigten Luftfilter verbunden.

- PatentanEp?.nlche -

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Claims

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-Patentansprüche-

/ 1 ./Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse, das sich aus mindestens einem Mantel und mindestens zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt und einen mit einer Drosselklappe versehenen Einlaß sowie einen Auslaßkanal aufweist, wobei Jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet und mit diesem durch Zuganker verbunden ist und einen Innenraum begrenzt, in dem ein mehrbogiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit Dichtelementen versehen ist, die an den Innenflächen des Gehäuses entlanggleiten, wobei eine Schmierung dieser Innenflächen in Form einer in die ansaugende Arbeitskammer einmünden, Schmieröl führenden Bohrung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schmierölbohrung in einen Kanal mündet, der einerseits mit der Atmosphäre in Verbindung steht und andererseits in Nähe des Einlaßkanals in die ansaugende Arbeitskammer mündet und eine mit der Drosselklappe gekoppelte Luftdrosseleinrichtung aufweist, die bei geschlossener Drosselklappe einen kleinen Durchtrittsquerschnitt und mit fortschreitendem öffnen der Drosselklappe einen ebenfalls fortschreitend größer werdenden Durchtrittsquerschnitt freigibt.

2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Kanal von der axialen Mitte der Mantelaußenfläche her in radialer Richtung in die dem Einlaßkanal nächstgelegene vergrößerte Zugankerbohrung mündet und daß in den angrenzenden Seitenflächen der Seitenteile je eine Mulde vorgesehen ist, die sich von der Zugankerbohrung bis zu einer Stelle in der ansaugenden Arbeltskammer erstreckt·

5. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde im Seitenteil im Querschnitt ein die Strömung schräg radial nach außen zur Mantellaufbahn hin ~ leitendes Profil aufweist.

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4. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde nahe der Einlaßsteueröffnung im Bereich des größten Schwenkwinkels der Dichtleisten in die ansaugende Arbeitskammer mündet.

5» Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Luftdrosseleinriehtung aus einem die Größe der Luftmenge bestimmenden Regeldrehschieber besteht, der auf der Welle der Drosselklappe angeordnet ist und im übrigen dicht von einem mit je einen Luftein- und Luftauslaß versehenen GehSuse umgeben ist, dessen Auslaß über eine Rohrleitung mit der vergrößerten Zugankerbohrung yerbunden ist.

6. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Schmierölbohrung führenden Rohrleitung ein unter Öldruck öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist.

7. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Kanal während des Kaltstartes der Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoff quelle verbindbar ist.

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