DE2336489A1

DE2336489A1 - Rotationskolben-brennkraftmaschine in trochoidenbauart

Info

Publication number: DE2336489A1
Application number: DE19732336489
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Kroener
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Wankel GmbH; Audi AG
Current assignee: Wankel GmbH; Audi AG
Priority date: 1973-07-18
Filing date: 1973-07-18
Publication date: 1975-02-06
Also published as: CA1000576A; JPS5037910A; US3916846A

Description

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ. 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 mit mehrbogiger innerer Mantelfläche und mindestens zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt, wobei jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet ist und einen Innenraum begrenzt, in dem ein mehreckiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit seinen Ecken ständig in der inneren Kantelfläche entlang gleitet, wobei zumindest in der Innenwand eines Seitenteiles ein Einlaßkanal für die Zuführung von Frischgas mündet, dessen Steuerfenster vom Kolben übersteuert wird, wobei in dem Einlaßkanal eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist.

Es hat sich bei Rotationskolben-Brennkraftmaschine]! der beschriebenen Art gezeigt, daß eine gute Gernischauf bereitung im Ansaugkanal schwieriger herzustellen ist als bei Hubkolbenmotoren üblicher Bauart, bei denen das heiße Einlaßventil wesentlich zur Gemischaufbereitung, insbesondere zum Verdampfen noch verbliebener flüssiger Kraftstofftröpfchen beiträgt. Insbesondere ist bei Maschinen mit Seiteneinlaß der Einlaßkanal zwangsläufig verhältnismäßig lang, wodurch ein Entmischen des Kraftstoff-Luft-Gemisches und eine Kondensation von Kraftstofftröpfchen an den Wänden des Einlaßkanales eintreten kann.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Maschinen mit Seiteneinlaß eine verbesserte Gemischaufbereitung zu erreichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drosseleinrichtung aus einem im Einlaßkanal innerhalb des •Seitenteiles angeordneten axial verschiebbaren Schieber besteht, der mit einem ringförmigen, nahe dem Einlaßsteuerfenster angeordneten Sitz einen ringförmigen Drosselspalt veränderlicher Größe bildet.

Durch die vorgeschlagene Ausführung und Verlegung der Drosseleinrichtung nahe an das Einlaßsteuerfenster gelangt das über den Einlaßkanal einströmende Kraftstoff-Luft-Gemisch nach dem Passieren des vom Schieber gebildeten Drosselspaltes direkt in die Arbeitskammer, so daß die Gernischaufbereitung unmittelbar am Einlaßsteuerfenster erfolgt und stromabwärts der Drosseleinrichtung keinerlei Ablagerung von Kraftstoffteilchen an den Wandungen des Einlaßkanales möglich ist. Der Schieber erfüllt bei dieser Lösung die Funktion der allgemein üblichen Drosselklappe, wobei der durch den Schieber veränderbare Drosselspalt wesentlich schmaler und langer ist als die jeweilige Öffnung einer Drosselklappe bei gleichern Durchsatz. Der besondere Vorteil dieser Ausführung besteht nun darin, daß der vom Schieber und Sitz gebildete ringförmige Drosselspalt eine äußerst starke Beschleunigung des eintretenden Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt. Durch das auf diese V/eise mit höchster Geschwindigkeit einströmende Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht stromabwärts des Drosselspaltes und somit unmittelbar am Einlaßsteuerfenster eine hochturbulente Strömung, die noch vorhandene Kraftstofftröpfchen aufreißt und völlig zerstäubt. Hierdurch kann eine gründliche Durchmischung und besonders gute Aufbereitung des angesaugten Kraftstoff-Luft-Gemisches erzielt werden, was zu einer weitgehenden Abmagerungsfähigkeit des Frischgases führt

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und gleichzeitig positive Auswirkungen auf die Schadstoffkomponenten im Abgas hat. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch kann durch einen Vergaser - vorzugsweise einen Gleichdruckvergaser - oder eine Kraftstoffeinspritzdüse erzeugt werden.

Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung kann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß der Schieber rohrförmig ist und einen Teil des Einlaßkanales bildet und seine ringförmige Stirnfläche mit einem feststehenden Kegel zusammenwirkt. Hierdurch ergibt sich in jeder Stellung des Schiebers ein konzentrisch ringförmiger Drosselspalt, der durch ein gleichmäßiges Verteilen des Gemischstromes eine günstigere Gemischzufuhr bewirken und das einströmende Kraftstoff-Gemisch außerdem in Richtung auf das Einlaßsteuerfenster ablenken kann. Darüber hinaus ergibt sich beim Öffnen des Schiebers bis in das Vollastgebiet keine Behinderung des Gemischstromes, wie dies bei einer üblichen Drosselklappe mit deren Welle der Fall ist, wodurch eine Füllungsverbesserung und somit eine Leistungsverbesserung erreicht werden kann. -- · - .-.....-.,....- .......

Der Einlaßkanal kann als zylindrische Führung für den Schieber ausgebildet s~ein, so daß das Kraftstoff-Luft-Gemisch axial durch den Schieber hindurch strömen kann. Dabei kann die Betätigung des Schiebers in bekannter Weise direkt oder indirekt über bekannte Mittel vom Gaspedal aus erfolgen.

Bei Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Mehrfach-Ausführung, deren Seitenteile zwischen zwei benachbarten Mänteln zu einem Zwischenteil zusammengefaßt sind, das einen für beide benachbarte Einheiten gemeinsamen Einlaßkanal aufweist, kann die Drosseleinrichtung im Einlaßkanal des Zwischenteils angeordnet sein.

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

Fig. 1 das Teilstück eines Längsschnittes einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit beispielsweise zwei Arbeitskammern und erfindungsgemäßer Drosseleinrichtung, und

Fig. 2 die Seitenansicht auf das Teilstück eines Zwischenteiles einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit teilweise geschnittener Drosseleinrichtung in Richtung B aus Fig. 1.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen., in der sich das Gehäuse einer Zweifach-Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart aus je einem Mantel 1 mit mehrbogiger innerer Mantelfläche 2 und Seitenteilen 3 sowie einem Zwischenteil h zusammensetzt und zwei Innenräume 5 begrenzt, in denen je ein mehreckiger Kolben ,6 drehbar ,angeordnet ,ist, .,der ..mit. . seinen Ecken 7 ständig an der inneren Mantelfläche 2 entlanggleitet. In^- der Innenwand 8 des -Zwischenteiles 4 mündet für die Zuführung von Frischgas ein für beide benachbarte Einheiten gemeinsamer Einlaßkanal 9* dessen Einlaßsteuerfenster 10 von den Kolben 6 übersteuert v/erden. Im Einlaßkanal 9 ist eine Drosseleinrichtung angeordnet, die aus einem rohrförmigen, in seiner Längsachse in Richtung A oder Z verschiebbaren Schieber 11 besteht, der vom Kraftstoff-Luft-Gemisch durchströmt wird und mit seiner Stirnfläche 12 mit einem nahe dem Einlaßsteuerfenster 10 angeordneten, feststehenden Kegel IJ zusammenwirkt und einen ringförmigen Drosselspalt lh veränderlicher Größe bildet und die Funktion einer für die Dosierung des Kraftstoff-Luft-Gemisches allgemein üblichen Drosselklappe

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erfüllt. Der Einlaßkanal 9 ist zweckmäßigerweise als zylindrische Führung 15 für den rohrförmigen Schieber 11 ausgebildet, so daß der Einlaßkanal 9 zumindest teilweise von der Wandung des Schiebers 1-1 gebildet wird. Der Schieber 11 ist in Fig. 1 etwa halb geöffnet dargestellt.

Die Drosseleinrichtung ist durch die erfindungsgemäße Anordnung so nahe an das Einlaßsteuerfenster 10 gelegt worden, daß das über den Einlaßkanal 9 einströmende Kraftstoff-Luft-Gemisch den vom Schieber 11 und Kegel 13 gebildeten, in jeder -. Stellung stets ringförmigen Drosselspalt 14 passiert und an dieser Stelle direkt in den Innenraum 5> beziehungsweise die ansaugende Arbeitskammer gelangt. Die Gemischaufbereitung, insbesondere aber das Aufreißen und Zerstäuben noch vorhandener Kraftstoffteilchen des Gemischstromes erfolgt in vorteilhafter Weise an dem eine starke Beschleunigung verursachenden Drosselspalt 14 und somit unmittelbar an den Einlaßsteuerfenstern Eine unerwünschte Ablagerung von Kraftstoffteilchen stromabwärts der Drosseleinrichtung, also an den .Wandungen des Einlaßkanales 9 zwischen dem Drosselspalt 14 und den Einlaßsteuerfenstern 10 ist daher weitgehend ausgeschlossen.

Aus Fig. 2 geht die Lage des Kegels 1J> mit bei diesem Beispiel fast geschlossenem Schieber 11 gegenüber dem Einlaßsteuerfenster 10 des Zwischenteiles 4 hervor. Der Kegel kann, wie bei dieser Darstellung gezeigt, stumpf oder aber auch spitz ausgebildet sein. Der als Führung 15 für den Schieber 11 •dienende Einlaßkanal 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Saugstutzen 16 verbunden und als Führung 15' verlängert. An den Saugstutzen 16 schließt sich entweder ein

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das Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugender Vergaser IJ oder eine Einrichtung 18 zur Aufnahme einer Kraftstoffeinspritzdüse an. Der Schieber 11 weist an seinem in den Saugstutzen 16 hineinragenden und geführten Teil einen I-'.itnehmer 19 auf, der in einem Längsschlitz 20 des Saugstutzens Io geführt ist und über bekannte Mittel direkt oder indirekt vom Gaspedal aus betätigt wird, wobei sich der Schieber 11 in Richtung A öffnet und in Richtung Z schließt, um zu vermeiden, daß einerseits den Saugstutzen 16 durchströmendes Kraftstoff-Luft-Gemisch zwischen dem Schieber 11 und dessen Führung 15' und von dort durch den Längsschlitz 20 nach außen oder an der Wandung der Führung 15 entlang über das Steuerfenster 10 in den Innenraum 5 eindringen kann, oder andererseits über die gleichen Wege, aber umgekehrt unerwünschte Luftbeimengungen erfolgen können, sind im Saugstutzen 16 in Längsrichtung vor und nach dem Längsschlitz 20 den Schieber 11 umgebende Dichtringe 21 vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung kann bei einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit nur einem Hantel 1 auch in einem oder beiden. Seitenteilen, angeordnet sein.

- Patentansprüche - 7 -

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Claims

2336A89

Patentansprüche

1.] Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse., das sich aus mindestens einem Mantel mit mehrbogiger innerer Mantelfläche und mindestens zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt, wobei jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet ist und einen Innenraum begrenztj in dem ein mehreckiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit seinen Ecken ständig an der inneren Mantelfläche entlanggleitet, wobei zumindest in der Innenwand eines Seitenteiles ein Einlaßkane.1 für die Zuführung von Frischgas mündet, dessen Steuerfenster vom Kolben übersteuert wird, wobei in dem Einlaßkanal eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennz'eichn e t , daß die Drosseleinrichtung aus einem im Einlaßkanal (9) innerhalb des Seitenteiles (3* ²O angeordneten, axial verschiebbaren Schieber (11) besteht, der mit einem ringförmigen, nahe dem Einlaßsteuerfenster (10) angeordneten "-Sitz einen ringförmigen Drosselspalt (14) veränderlicher Größe bildet. '

2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (11) rohrförmig ist und einen Teil des Einlaßkanales (9) bildet und seine ringförmige Stirnfläche (12) mit einem feststehenden Kegel (13) zusammenwirkt .

3· Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (9) als zylindrische Führung (15) für den Schieber (11) ausgebildet ist.

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Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in Mehrfach-Ausführung, wobei die Seitenteile zwischen zwei benachbarten Mänteln zu einem Zwischenteil zusammengefaßt sind, in welchem ein beiden benachbarten Einheiten gemeinsamer Einlaßkanal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung im Einlaßkanal (9) im Zwischenteil (4) angeordnet ist.

11.7.1973
Co/re

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