DE1145423B - Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart in der Ausfuehrung als gemischverdichtende Einspritzbrennkraft-maschine - Google Patents

Description

• Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart in der Ausführung als gemischverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart in der Ausführung als gemischverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher ein auf dem Exzenter einer Exzenterwelle umlaufender mehreckiger Kolben mit seinen Ecken an der mehrbogigen inneren Mantelfläche eines Mantels gleitet und dabei den Einl4 und Auslaß steuert, und bei der am Mantel eine Eiaspritzdüse und eine Zündkerze vorgesehen ist.
• Bei Rotationskolbenbrennkraftmaschinen in Trochoidenbauart wird die angesaugte Verbrennungsluft nicht wie bei einem Hubkolbenmotor durch ein Einlaßventil und durch einen hin- und hergehenden Kolben durcheinandergewirbelt, sondern im wesentlichen in der Verlängerung des Einlaßkanals weiterbefördert. Außerdem sind bei Brennkraftmaschinen der beschriebenen Art die Arbeitsräume in Umfangsrichtung des Kolbens gesehen, verhältnismäßig langgestreckt ausgebildet. Um trotz dieser ungünstigen Umstände Rotationskolbenbrennkraftmaschinen als gemischverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen zu betreiben und dabei auch die Vorteile zu erzielen, die sich bei den bekannten gemischverdichtenden Hubkolben-Einspritzbrennkraftmaschinen ergaben, wurde bereits vorgeschlagen, am Mantel zwei Einspritzdüsen anzuordnen, von denen die eine bei allen Belastungsstufen in den Saugraum in Richtung zur Zündkerze einspritzt und die andere bei Teillast abgeschaltet wird. Bei Vollast spritzen beide Einspritzdüsen in den in Umfangsrichtung des Rotationskolbens verhältnismäßig langgestreckten Saugraum ein, um trotz ungünstiger Raumausbildung und fehlender Luftbewegung die gesamte angesaugte Luftmenge ausreichend mit Brennstoff zu versorgen, bei Teillast, wenn nur eine Einspritzdüse Brennstoff abspritzt, soll dagegen eine Schichtung der Ladung erzielt werden.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß der Effekt der Brennstoffschichtung das wesentliche ist und daß nicht nur bei Teillast, sondern auch bei Vollast, also über den gesamten Betriebsbereich einer Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart eine Schichtung der Ladung bei Verwendung einer einzigen Einspritzdüse erzielt werden kann, wenn gemäß der Erfindung die Einspritzdüse derart geneigt am Mantel der Brennkraftmaschine angeordnet wird, daß der abgespritzte Brennstoff in den in Umlaufrichtung des Kolbens gesehen vorderen Teil des Saugraumes gelangt. Der Brennstoff bildet in dem vorderen Teil des Saugraumes eine Zone reichen Brennstoffgemisches. In dem übrigen Teil des Saugraumes sind nur wenige Brennstoffanteile enthalten. Diese Schichtung der Ladung bleibt während der Kompressionsphase des Kolbens erhalten, so daß das reiche und damit zündfähige Gemisch mit der betreffenden Kolbenflanke bis vor die Zündkerze geschoben wird. Da hierbei die Flanke des Kolbens der inneren Mantelfläche des Mantels so nahe kommt, daß in oberer Totpunktstellung praktisch zwei Kompressionsraumteile gebildet werden, die durch einen verhältnismäßig engen Spalt miteinander verbunden sind, tritt eine außerordentlich heftige Quetschströmung aus dem in Drehrichtung des Kolbens vorderen Teil des Kompressionsraumes durch den Spalt hindurch in den hinteren Teil des Kompressionsraumes auf, so daß das zu diesem Zeitpunkt gezündete reiche Gemisch mit großer Geschwindigkeit und mit einer starken, für die Gemischaufbereitung vorteilhaften Turbulenz in die brennstoffarme Zone geblasen wird und dort das brennstoffarme Gemisch sicher zündet. Obwohl also im Saugraum das seither für eine gute Gemischaufbereitung insbesondere bei Vollast als unerläßlich angesehene Vorhandensein von Wirbeln. in der Verbrennungsluft nicht gegeben ist, ist doch der Betrieb der Maschine mit einem brennstoffarmen und gut aufbereiteten Gemisch möglich.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Die zur Veranschaulichung der Erfindung gewählte Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart weist innerhalb des Mantels 1 den dreieckigen Kolben 2 auf, der über das nur angedeutete Hohlrad 3 auf einem gehäusefesten Ritzel 4 in Pfeilrichtung 5 abwälzt. Die Bewegung des Kolbens wird hierbei über einen konzentrisch zum Hohlrad 3 im Kolben 2 gelagerten Exzenter, der nicht dargestellt ist, auf die Exzenterwelle der Maschine übertragen.
• Der Einlaßkanal im Mantel 1 für die Verbrennungsluft ist mit 6 und der Auslaßkanal für die Abgase ist mit 7 bezeichnet.
• Befindet sich der Kolben 2 in der in Fig.1 gezeigten Lage, dann befindet sich in. dem durch die Kolbenflanke 8 und durch den Mantel 1 begrenzten Saugraum 9 Verbrennungsluft, die durch den Einlaßkanal 6 angesaugt wurde. Bewegt sich der Kolben 2 aus der Stellung nach Fig.1 heraus weiter in Pfeilrichtung 5, schließt er den Einlaßkanal 6 ab, verdichtet die Verbrennungsluft und befördert sie in den in Fig. 2 gezeigten Verbrennungsraum 10, der von der gleichen Kolbenflanke 8 und dem Mantel 1 begrenzt wird.
• Wie der Zeichnung entnommen werden kann, ist die zur Zuführung des Brennstoffes vorgesehene Einspritzdüse 11 derart geneigt zum Mantel l angeordnet, daß sie in Umlaufrichtung 5 des Kolbens 2 in den Teil 12 des Saugraumes 9 spritzt (Fig.1), der dem im Bereich der Zündkerze 13 liegenden Verbrennungsraum 10 benachbart ist, wenn sich der Kolben 2 in Zündstellung befindet (Fig. 2). Da bei Rotationskolbenmaschinen der beschriebenen Art die angesaugte Verbrennungsluft nicht oder nur wenig verwirbelt wird, bleibt das gemäß Fig.1 in dem Teil 12 des Saugraumes 9 enthaltene reiche Gemisch in diesem Raumteil als reiche Zone 13 (schraffiert) erhalten, wenn es bei der Bewegung des Kolbens 2 auf kurzem Wege weiterbefördert wird, so daß die Zone reichen Gemisches 13 (schraffiert) schließlich gemäß Fig. 2 vor der Zündkerze 14 liegt, wenn der Kolben in Zündstellung steht. Da in dieser Stellung des Kolbens 2 der Verbrennungsraum 10 infolge der starken Annäherung der Flanke 8 des Kolbens an die innere Mantelfläche des Mantels 1 praktisch in zwei Räume aufgeteilt wird, die durch einen engen Spalt miteinander verbunden sind, tritt eine heftige Quetschströmung aus dem in Drehrichtung des Kolbens vorderen Teil des Verbrennungsraumes durch den Spalt hindurch in den hinteren Teil des Verbrennungsraumes auf, so daß das durch die Zündkerze 14 gezündete brennstoffreiche Gemisch sich unter starker Turbulenz mit dem brennstoffarmen Gemisch verbindet und dieses zündet.
• Wenn der Anteil brennstoffreichen Gemisches verhältnismäßig groß ist und die Zone reichen Gemisches im Verbrennungsraum 10 eine größere Ausdehnung annimmt, kann es unter Umständen vorteilhaft sein, die langgestreckte Zone reichen Gemisches durch zwei Zündkerzen zu zünden. Wie die Zeichnung zeigt, ist hinter der Zündkerze 14 zu diesem Zweck die Zündkerze 15 vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rotationskolbenbrennkraftmaschine in Trochoidenbauart in der Ausführung als gemischverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, bei welcher ein auf dem Exzenter einer Exzenterwelle um= laufender mehreckiger Kolben mit seinen Ecken an der mehrbogigen inneren Mantelfläche '"tines Mantels gleitet und dabei den Einlaß und Auslaß steuert, und bei der am Mantel eine Einspritzdüse und eine Zündkerze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (11) derart geneigt am Mantel (1) angeordnet ist, daß der abgespritzte Brennstoff in den in Umlaufrichtung (5) des Kolbens (2) gesehen vorderen Teil (12) des Saugraumes (9) gelangt. In Betracht gezogene Druckschriften. Deutsche Patentschriften Nr. 866 566, 602 232; deutsche Auslegeschrift Nr. 1033 456; »VDI-Zeitschrift«, Bd. 102, Nr. 8, S. 293 bis 322; französische Patentschrift Nr. 755 096.