DE2056000B2

DE2056000B2 - Exhaust scavenging control for rotary IC engine - has variable area nozzle in each duct to convergent-divergent junction zone with flap valve

Info

Publication number: DE2056000B2
Application number: DE2056000A
Authority: DE
Inventors: James C. Los Angeles Calif. Hambric (V.St.A.)
Original assignee: KMF Development Corp
Current assignee: KMF Development Corp
Priority date: 1970-11-13
Filing date: 1970-11-13
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2056000C3; DE2056000A1

Abstract

The rotary IC engine exhaust self-scavenging gear is for cross-shafted rotor engines with synchronised meshing pistons. A convergent-divergent nozzle is provided in each exhaust duct, with a flap valve at the junction between the two, permitting flow from each alternately. The nozzle is rectangular with two adjustable sides pivoting about their downstream ends and operated synchronously with the engine, pref. via a centrifugal governor. The valve is shaped so that the pipe junction zone also forms convergent-divergent nozzles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasvorrichtung in Ausiaßsteuerkanälen von geschränktachsigen Rotationskolben-Brennkraftmaschinen mit Kämmeingriff zwischen zwei synchronisierten, jeweils mindestens einen Kolben aufweisenden Rotoren, die mit dem sie jeweils aufnehmenden Gehäuse zwei sich schneidende, ringförmige Arbeitsräume abgrenzen.The invention relates to an exhaust device in outlet control ducts of set-axled rotary piston internal combustion engines with meshing engagement between two synchronized rotors, each having at least one piston, with which they each receiving housing delimit two intersecting, annular working spaces.

Eine derartige Rotationskolben-Brennkraftmaschine ist aus der US 3060910 bekannt.Such a rotary piston internal combustion engine is known from US Pat. No. 3,060,910.

Beim Betrieb von Brennkraftmaschinen der genannten Art treten die Abgase mit erheblicher Geschwindigkeit aus der Abgasvorrichtung aus. Wenn keine Hilfsvorrichtungen vorgesehen werden, bleibt aber der Restmenge an Abgas in der Maschine zurück, wodurch die Beschaffenheit jeder frischen Ladung beeinträchtigt wird. Die zur Vermeidung dieses Nuchtiels bekanntgewordenen Mittel zur Gasstromsteuerung sind jedoch kostspielig und arbeiten über längere Zeitspannen nicht wartungsfrei.When operating internal combustion engines of the type mentioned, the exhaust gases occur at a considerable speed from the exhaust device. If no auxiliary devices are provided, remains but the residual amount of exhaust gas is returned in the machine, reducing the nature of each fresh load is affected. The one to avoid this nuisance known means for gas flow control are expensive and work over long periods of time Periods not maintenance-free.

Bei einer anderen bekannten Gassteuervorrichi ung (FR-PS 978559) wird zur Unterstützung der Frischluftansaugungein Venturi-Rohr im Auslaßsteuerlkanl verwendet, um die Strömungsenergie der Abgase zur Erzeugung eines Unterdrucks im Auslaßsteuerkanal zu benutzen. Diese Konstruktion nutzt zwar die in Abgasen enthaltene Energie, jedoch nicht für das > Austreiben von verbrannten Restgasmengen, sondern zum Einsaugen von Frischluft in die Maschine.In another known gas control device (FR-PS 978559) is used to support the intake of fresh air Venturi tube used in Auslaßsteuerlkanl to transfer the flow energy of the exhaust gases To use creation of a negative pressure in the outlet control channel. This construction uses the in Energy contained in exhaust gases, but not for the> driving out of burned residual gas, but for sucking fresh air into the machine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, Abgasvorrichtungen bei Rotationskolbeh-Brennkraftmaschinen der genannten Art so auszubilden, "' daß die in den Abgasen enthaltene Energie in einer Weise genutzt wird, die eine wirksame Reinigung der Maschine von Abgasen vor ihrer Beschickung mit Frischluft sicherstellt, ohne daß hierfür erhebliche Herstellungs- und Wartungskosten anfallen.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß jeder Auslaßsteuerkanal eine konvergierend-divergierend ausgebildete Düse mit in Abhängigkeit der Maschinenwellen-Drehzahlenveränderlichen Düsenwänden aufweist und daß im Verbindungsbereich beider Auslaßsteuerkanäle ein Ventil vorgesehen ist, das die Abgase aus den Ausiaßsteuerkanälen abwechselnd ausströmen läßt.The object of the invention is therefore to design exhaust devices in rotary piston internal combustion engines of the type mentioned in such a way that the energy contained in the exhaust gases is used in a way that ensures effective cleaning of the machine from exhaust gases before it is charged with fresh air, without that this incurs considerable manufacturing and maintenance costs.
The solution to this problem is characterized according to the invention in that each outlet control channel has a converging-diverging nozzle with nozzle walls that vary depending on the engine shaft speed and that a valve is provided in the connecting area of the two outlet control channels which allows the exhaust gases to flow out of the outlet control channels alternately.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsvorschlags sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. 2ί Durch diese Konstruktion wird eine einfache mechanische Anordnfjtng geschaffen, die ein Betreiben der Maschine mit gesteuerter Abgasspülung ermöglicht und dennoch einfach, wirtschaftlich herzustellen und zu verwenden ist.Advantageous refinements of the proposed invention are characterized in the subclaims. 2ί This construction makes a simple mechanical Anordnfjtng created that an operate of the machine with controlled exhaust gas purging and yet easy and economical to manufacture and is to be used.

JO Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber näher erläutert. In der Zeichnung zeigtJO The invention is explained below with reference to the drawing explained in more detail by way of example. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer mit der erfindungsgemäßen Abgasvorrichtung )5 versehenen Maschine,Fig. 1 is a schematic, perspective view of an exhaust device according to the invention ) 5 equipped machine,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teils der Abgasvorrichtung von Fig. 1,Fig. 2 is a sectional view of part of the exhaust device of Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils der Steuervorrichtung, die bei der Maschine von Fig. 1 benutzt werden kann, und3 is a schematic perspective view of part of the control device used in the machine of Fig. 1 can be used, and

Fig. 4 eine Schnittansicht des anderen Teils der Steuervorrichtung der Maschine von Fig. 1.FIG. 4 is a sectional view of the other part of the control device of the machine of FIG. 1.

In Fig. 1 sind zwei miteinander kämmende Rotoren 10 und 12 gezeigt, die um Achsen drehbar gelagert 4> sind, welche senkrecht zueinander stehen. An ihrem Umfang bilden diese Rotoren 10 und 12 Kolbenpaare 14,16 und 18,20. Die vorderen und hinteren Kanten dieser Kolben sind abgeschrägt, so daß zwischen ihnen, wenn sich die Rotoren 10 und 12 auf ihren zueinander senkrechten Axialwellen 22 und 24 drehen, eine genau passende, synchrone Eingriffsbewegung stattfindet. Wenn die Rotoren 10 und 12 von einem Gehäuse 25 umschlossen werden, entstehen zwischen den Rotoren geschlossene Arbeitsräume, in denen die Verbrennungsgase expandieren können, so daß auf die radialen Stirnflächen der Kolben in an sich bekannter Weise Antriebskräfte wirken.In Fig. 1, two intermeshing rotors 10 and 12 are shown, which are rotatably mounted 4> about axes which are perpendicular to each other. These rotors 10 and 12 form piston pairs 14, 16 and 18, 20 on their circumference. The front and rear edges of these pistons are beveled so that when the rotors 10 and 12 rotate on their mutually perpendicular axial shafts 22 and 24 , there is a precisely fitting, synchronous engagement movement between them. If the rotors 10 and 12 are enclosed by a housing 25 , closed working spaces are created between the rotors in which the combustion gases can expand so that driving forces act on the radial end faces of the pistons in a manner known per se.

Betrachtet man die grundlegende Betriebsweise der Maschinen dieses Typs genauer, so ist zunächst auf den Pfeil 26 hinzuweisen, der ganz allgemein einen Verbrennungs- und Abgasströmungspfad für den Rotor 10 anzeigt. Ein Pfeil 28 bezeichnet einen ähnlichen Strömungspfad für den Rotor 12. Es wird darauf hingewiesen, daß zur zeichnerischen Erläuterung diese beiden Strömungspfade ununterbrochen dargestellt sind, tatsächlich jedoch der Gasstrom aus intermittierenden Füllchargen besteht, die zwischen den Kolben der Rotoren 10 und 12 transportiert werden.If one takes a closer look at the basic mode of operation of the machines of this type, then reference should first be made to the arrow 26, which generally indicates a combustion and exhaust gas flow path for the rotor 10. An arrow 28 denotes a similar flow path for the rotor 12. It is pointed out that these two flow paths are shown uninterrupted for the purpose of graphic explanation, but that the gas flow actually consists of intermittent filling charges which are transported between the pistons of the rotors 10 and 12 .

Die Strömungspfade des Gases führen zu Auslaßsteuerkanälen 30 und 32.The gas flow paths lead to exhaust control channels 30 and 32.

Wie oben bereits angedeutet, arbeitet die hier beschriebene Maschine aufgrund des kämmenden Eingriffs beim Drehen der Rotoren 10 und 12. Wenn sich beispielsweise der Rotor 10, wie dargestellt, im Gegenuhrzeigersinn dreht, wird eine Füllcharge Luft angesaugt und in einer Arbeitskammer 34 transportiert, die sich zwischen den radialen Flächen der Kolben 14 und 16 befindet, um an einer Stelle, an der die Rotoren 10 und 12 in kämmendem Eingriff stehen, komprimiert zu werden. Die Luftladung wird in eine etwa zylindrische Verbiennungskammer 44 gedruckt, die wie angedeutet, Kraftstoff durch eine Einspritzöffnung 46 von einer Kraftstoffquelle 37 empfängt. Der in der Luftladung zerstäubte Kraftstoff wird dann mit Hiiie einer Zündkerze 45 gezündet, die im einen Ende der etwa zylindrischen Verbrennungskammer 44 befestigt und an ein Zündsystem 42 bekannter Art angeschlossen ist.As already indicated above, the machine described here works due to the meshing engagement when rotating the rotors 10 and 12. If, for example, the rotor 10, as shown, counterclockwise rotates, a filling charge of air is sucked in and transported in a working chamber 34, which is located between the radial surfaces of the pistons 14 and 16 to at a point where the Rotors 10 and 12 are in meshing engagement to be compressed. The air charge is converted into a approximately cylindrical connecting chamber 44 printed, which, as indicated, receives fuel through an injection port 46 from a fuel source 37. The fuel atomized in the air charge is then ignited with the aid of a spark plug 45, which in a Attached to the end of the approximately cylindrical combustion chamber 44 and attached to an ignition system 42 of known type connected.

Infolge einer in der Verbrennungskammer 44 stattfindenden Verbrennung expandieren die Verbrennungsgase und wirken somit auf die Wände des einschließenden Gehäuses 25, eine Radialfläche des Rotors 10 und eine Radialfläche des Rotors 12.As a result of one taking place in the combustion chamber 44 Combustion expand the combustion gases and thus act on the walls of the enclosing Housing 25, a radial surface of the rotor 10 and a radial surface of the rotor 12.

Wenn die gasförmigen Verbrennungsprodukte bei der Drehung des Rotors 12 expandieren, gelangen sie zu dem Auslaßsteuerkanal 32. Die Auslaßsteuerkanäle 30 und 32 sind mit veränderliche Wände aufweisenden Düsen zum Austreiben der Abgase aus den von den Rotoren 10 und 12 begrenzten Räumen versehen. Die Betriebsweise der Rotoren 10 und 12 ist ähnlich, was sich aus der Symmetrie der beiden Rotoren offensichtlich ergibt.When the gaseous products of combustion expand as the rotor 12 rotates, they get there to the outlet control channel 32. The outlet control channels 30 and 32 are variable-walled Nozzles for expelling the exhaust gases from the spaces delimited by the rotors 10 and 12 are provided. The operation of rotors 10 and 12 is similar, as evidenced by the symmetry of the two rotors obviously results.

Die senkrecht zueinander verlaufenden Axialwellen 22 und 24 der Rotoren 10 und 12 sind durch eine Antriebsgetriebeeinheit 48 miteinander verbunden. Das Antriebsgetriebe 48 synchronisiert die Bewegung der Rotoren 10 und 12 und kann auch zur zeitlichen Steuerung sowie zur Abgabe eines Drehmoments an die den Ausgang bildende Antriebswelle benutzt werden. In dieser Hinsicht erfordert das hier beschriebene System im allgemeinen verhältnismäßig enge Synchronisationstoleranzen, damit ein zufriedenstellender Betrieb erreicht wird.The axial shafts running perpendicular to each other 22 and 24 of the rotors 10 and 12 are connected to one another by a drive gear unit 48. The drive gear 48 synchronizes the movement of the rotors 10 and 12 and can also be used for the temporal Control as well as for delivering a torque to the drive shaft forming the output can be used. In this regard, the system described here generally requires relatively tight synchronization tolerances, so that satisfactory operation is achieved.

Die durch die Abgasvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik getroffenen Verbesserungen werden im folgenden erläutert. Die Abgasvorrichtung weist die Auslaßsteuerkanäle 30 und 32 auf, die ineinandennünden (Verbindungsbereich 49), um die Abgase durch eine gemeinsame Auspuffleitung 51 abzuleiten. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Auslaßsteuerkanäle 30 und 32 mit Düsen 53 und 54 ausgestattet, die durch ein Steuersystem 56 so gesteuert werden, daß, wie im einzelnen noch beschrieben wird, veränderliche Düsenöffnungen geschaffen werden. In funktionstechnischer Hinsicht haben die Düsen 53 und 54 die Aufgabe, die Ausblasbewegung der Abgase einzuleiten, deren Strom dann so gesteuert wird, daß eine vollständige und wirksame Reinigung mit dem Ergebnis erreicht wird, daß die in den Rotoren 10 und 12 vorhandenen Arbeitsräume von den Verbrennungsprodukten gesäubert werden, so daß sie eine Gesamtladung frischer Luft für den nächsten Verbrennungszyklus aufnehmen können.The improvements made by the exhaust device over the prior art are explained below. The exhaust device has the outlet control channels 30 and 32 which merge into one another (connecting region 49) in order to discharge the exhaust gases through a common exhaust line 51. As can be seen from Fig. 1, the outlet control channels 30 and 32 are provided with nozzles 53 and 54 which are controlled by a control system 56 so that, as will be described in detail below, variable nozzle openings are created. From a functional point of view, the nozzles 53 and 54 have the task of initiating the blowing movement of the exhaust gases, the flow of which is then controlled so that a complete and effective cleaning is achieved with the result that the working spaces present in the rotors 10 and 12 of the combustion products cleaned so that they can receive a total charge of fresh air for the next combustion cycle.

Was die AbgasvonVhtung im einzelnen anbelangt, so wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die in einer Schnittansicht eine veränderliche Düse 58, einen zylindrischen Abschnitt 60 und einen Verbindungsbereich 62 mit Ventil 76 zeigt. Die Gesamtkonstruktion ist mit Hilfe der be: 64 gezeigten Schraubenbolzen an dem Maschinengehäuse 25 befestigt.As far as exhaust gas is concerned in detail, so reference is made to Fig. 2, which is a sectional view of a variable nozzle 58, a cylindrical Section 60 and a connection area 62 with valve 76 shows. The overall construction is fastened to the machine housing 25 with the aid of the screw bolts shown in be: 64.

". Als Basis für den in Fig. 2 gezeigten betrieblichen Aufbau dient die konvergierend-divergierend ausgebildete Düse 58 mit dem Kanal 66. Die Abgase werden beim Durchgang durch die Düse 58 dynamisch angetrieben, was zur Folge hat, daß diese Abgase aus". As a basis for the operational shown in FIG The converging-diverging nozzle 58 with the channel 66 is used for the construction. The exhaust gases are when passing through the nozzle 58 dynamically driven, which has the consequence that these exhaust gases from

ίο dem System ausgeblasen werden, und zwar ohne unterstützende Ausblas- bzw. Reinigungsventile. Tatsächlich wird der Druck des Abgases dazu benutzt, das Gas durch Beschleunigen seiner Bewegung durch eine Düse auszutreiben. Das hat zur Folge, daß dasίο be blown out of the system, without supporting Blow-out or cleaning valves. In fact, the pressure of the exhaust gas is used to expelling the gas by accelerating its movement through a nozzle. As a result, the

ι > aus der Verbrennungskammer austretende Gas einen Unterdruck erzeugt, der eine Ladung Frischluft ansaugt, und zwar vor dem nächsten Verbrennungszyklus. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird die »dynamische Düse« sowohl bei der Dü^e 58 als auch imι> a gas emerging from the combustion chamber Negative pressure is created which draws in a charge of fresh air before the next combustion cycle. As can be seen from FIG. 2, the "dynamic nozzle" is used both in the nozzle 58 and in the

2D Verbindungsbereich 62 verwirklicht, der ebenfalls konvergierend-divergierend verläuft. t)ie obige Vorrichtung läßt sich im wesentlichen wie dargestellt verwenden, wobei beide konvergierend-divergierend ausgebildeten Elemente benutzt werden oder alternativ dazu unabhängig voneinander eingesetzt werden können. 2D connection area 62 realized, which also converges-diverges. The above device can be used essentially as shown, both converging-diverging elements being used or, alternatively, being able to be used independently of one another.

Was die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung im einzelnen anbelangt, so enthält der Rohrabschnitt 60 eine zylindrische Wand 68 von im wesentlichen konstanterWhat the in Fig. 2 is concerned in detail, the pipe section 60 includes a cylindrical Wall 68 of substantially constant

jo Wandstärke, wobei die Innenwandung mit mehreren ringförmigen Umfangsschlitzen 70 versehen ist, die sich in dieser Wand erstrecken und untereinander etwa parallel und konzentrisch zur Achse des Rohrabschnitts verlaufen. Sie sind in Richtung Düse 58 schrägjo wall thickness, the inner wall with several annular circumferential slots 70 are provided which extend in this wall and one below the other run approximately parallel and concentric to the axis of the pipe section. They are inclined in the direction of the nozzle 58

r> gestellt in der Weise, daß sie von einem Kreisring in bezug auf die Zylinderwand 69 leicht nach hinten geneigt verlaufen.r> set in such a way that it inclines slightly backwards from a circular ring with respect to the cylinder wall 69 get lost.

Der Verbindungsbereich ist so angeschlossen, daß er von dem einen Rotor durch einen Auslaßsteuerkana¹72 und von dem anderen Rotor durch einen Auslaßsteuerkanal 74 Abgase aufnimmt und diese über ein konvergierend-divergierend ausgebildetes Ventil 76 an einen gemeinsamen Auslaßsteuerkaral 78 weitergibt. The connecting area is connected in such a way that it ^{receives exhaust gases from one rotor through an outlet control channel 1} 72 and from the other rotor through an outlet control channel 74 and passes them on via a converging-diverging valve 76 to a common outlet control channel 78.

4~, Was die Düse 58 im einzelnen anbelangt, so sind ihre rechtwinkligen Wände in Abhängigkeit von den Maschinen-Drehzahlen veränderlich, d. h. die Düse weist einen veränderlichen Rechteckquerschnitt auf. Zwei einander gegenüberliegende Düsenwände 804 ~, As for the nozzle 58 in detail, its rectangular walls are dependent on the Machine speeds variable, d. H. the nozzle has a variable rectangular cross-section. Two opposite nozzle walls 80

->o und 82 sind durch Gelenkstifte 84 und 86 drehbar gelagert. Die Lage der Düsenwände 80 und 82 wird durch zwei Exzenter 88 und 90 gesteuert, die von den W^lien 92 bzw. 94 in der unten beschriebenen Weise angetrieben werden und in Längsschlitzen 96 und 98-> o and 82 are rotatably mounted by pivot pins 84 and 86. The location of the nozzle walls 80 and 82 is controlled by two eccentrics 88 and 90, which are controlled by the W ^ lien 92 and 94 in the manner described below are driven and in longitudinal slots 96 and 98

v, angeordnet sind. Auf diese Weise werden die Exzenter 88 und 90 in Abhängigkeit von der Verdrehung der Wellen 92 und 94 in verschiedene Lagen gebracht, um ihrerseits die Düsenwände 80 und 82 verschieden weit zu öffnen und/oder zu schließen. v, are arranged. In this way, the eccentrics 88 and 90 are brought into different positions depending on the rotation of the shafts 92 and 94, in order for their part to open and / or close the nozzle walls 80 and 82 to different extents.

μι Die Düsenwände 80 und 82 bilden in Verbindung mit den anderen senkrechten Wänden der Düse 58 Stufen 100.μι The nozzle walls 80 and 82 form in connection with the other vertical walls of the nozzle 58 steps 100.

Von dem divergierenden Teil der Düse strömen die Gase durch den zylindrischen Rohrabschnitt 60, derThe flow from the diverging part of the nozzle Gases through the cylindrical pipe section 60, the

h'i ringförmige Umfangsschlitze 70 aufweist. Durch die Umfangsschlitze 70 werden Stoßwellen weitgehend ausgeschaltet. h'i has annular circumferential slots 70. The circumferential slots 70 largely eliminate shock waves.

Was die Konstruktion zur Steuerung der Lage derAs for the design to control the location of the

Düsenwände 80 und 82 anbelangt, so ist anhand von Fig. 3 darauf hinzuweisen, daß die Wellen 92 und 94, die dit! Exzenter 88 bzw. 90 steuern, in zwei Zahnrädern 102 und 104 enden, die durch Zahnräder 103 und 105 miteinander in Eingriff stehen. Dies hat zur Folge, daß die Bewegung der Zahnräder 102 und 104 gleichzeitig erfolgt, und daß die Steuerung der Welle 94 eine identische Winkeldrehung der Welle 92 zur Folge hat. Die Welle 94 ist durch eine Kupplung 106 über eine flexible Welle 108 an ein Zahnrad 110 angeschlossen, das mit den Zahnen der Zahnstange 112 kämmt. Die flexible Weile 108 wird in einem Bügellager 114 gehaltert, so daß die linearen Verschiebungen der Zahnstange 112 das Zahnrad 110 in Drehung versetzen, wodurch die Welle 94 angetrieben wird und die Düsenwände 80 und 82 verstellt werden. Die Zahnstange 112 wird entsprechend der Drehzahl der As far as nozzle walls 80 and 82 are concerned, it should be pointed out with reference to FIG. 3 that the shafts 92 and 94, the dit! Control eccentrics 88 and 90, respectively, end in two gears 102 and 104 which are meshed with one another by gears 103 and 105. As a result, the gears 102 and 104 move simultaneously, and the control of the shaft 94 results in an identical angular rotation of the shaft 92. The shaft 94 is connected by a coupling 106 via a flexible shaft 108 to a toothed wheel 110 which meshes with the teeth of the toothed rack 112 . The flexible while 108 is supported in a bracket 14 bearing 1, so that the linear displacements of the rack 112 move the gear 110 to rotate, thereby driving the shaft 94 and the nozzle walls can be adjusted 80 and the 82nd The rack 112 is according to the speed of the

axial aiigciiit-iicii miu veiMcüi v.iiim'. uicaxial aiigciiit-iicii miu veiMcüi v.iiim '. uic

Düsenwände.Nozzle walls.

Die Zahnstange 112 und das Zahnrad 110 sind in Fig. 4 gezeigt. Wie aus Fig. 4 weiterhin ersichtlich ist, weist das System eine Welle 118 auf, die von dem Getriebe 48 (Fig. 1) gebildet werden kann und in einem Keilwellenteil 120 endet. Die Welle 118 tragt außerdem sich in Radialrichtung erstreckende Arme 122, die in Hügelabschnitten 124 enden, welche Stifte 126 zur Halterung von Fliehkraftgewichten 128 tragen. Auf diese Weise nehmen die Fliehkraftgewichte 128 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle 118 verschiedene Radiallagen ein, wodurch eine Linearbewegung der Zahnstange 112 erzeugt wird. Ein Arm 130 geht in senkrechter Richtung von jedem Fliehkraftgewicht 128 aus, um mit einem Ring 132 in Eingriff zu kommen. Der Ring 132 wird auf einer Schulter 134 der Stange 115 mit Hilfe mehrerer Kugeln 136 festgehalten. In dieser Hinsicht wird die Zahnstange 115 in bezug auf das Gehäuse 138 ferner durch mehrere an sich bekannte Lager 140 aus geschlossenen. Kugeln enthaltenden Kanälen, axi;\l beweglich getragen. The rack 112 and the gear 110 are shown in FIG. 4. As is further apparent from Fig. 4, the system comprises a shaft 1 18, which from the transmission 48 (Fig. 1) may be formed and ends in a splined portion 120. The shaft 118 also carries arms 122 which extend in the radial direction and which end in hill sections 124 which carry pins 126 for holding centrifugal weights 128. In this way, the centrifugal weights 128 to take in response to the speed of the shaft 118 a different radial positions, thereby forming a linear movement of the rack 1 is generated 12th An arm 130 extends vertically from each centrifugal weight 128 in order to come into engagement with a ring 132. The ring 132 is retained on a shoulder 134 of the rod 115 with the aid of a plurality of balls 136. In this regard, the rack 115 is closed with respect to the housing 138 by a plurality of bearings 140 known per se. Canals containing spheres, axi; \ l movably supported.

Aus der obigen Konstruktion ergibt sich, daß dann, wenn die Drehzahl der Welle 118 zunimmt, die Flichkraftgewichte 128 nach außen geschwenkt werden, wodurch die Arme 130, wie gezeigt, nach rechts gedreht und die Zahnstange 112 gleichzeitig nach rechts bewegt werden. Infolgedessen wird das Zahnrad 110 in Drehung versetzt. Die Zahnstange 112 wird durch die in Fig. 4 rechts dargestellte Vorrichtung getragen und gesteuert. Insbesondere läuft eine von der Zahnstange 112 ausgehende Verlängerung 152 reduzierten Durchmessers durch eine flexible Membran 154, an der sie mit Hilfe einer aufgeschraubten Mutter 156 befestigt ist. Die Membran wird von einer Schraubenfeder 158, die zwischen der Membran und einem Gehäuseende 160, das eine öffnung 162 bildet, eingespannt ist, nach links gedruckt. Auf diese Weise wird die Zahnstange 112 fest an der Membran 154 gehalten und zusätzlich unter eine Federspannung gesetzt, die den von den Fliehkraftgewichten 128 ausgeübten Kräften entgegenwirkt. Dazu kommt, daß diese Konstruktion zur Dämpfung von Schwingungen oder anderen Übertragungsbewegungen dient, die sonst die Arbeitsweise der Vorrichtung behindern könnten.From the above construction is obtained, that when the rotational speed of the shaft 118 increases, the Flichkraftgewichte 128 are pivoted outwardly, thereby rotating the arms 130, as shown to the right and the rack 1 12 are simultaneously moved to the right. As a result, the gear 110 is rotated. The rack 112 is carried and controlled by the device shown on the right in FIG. In particular, an extension 152 of reduced diameter extending from the toothed rod 112 runs through a flexible membrane 154 to which it is fastened with the aid of a screwed nut 156. The membrane is pressed to the left by a helical spring 158 which is clamped between the membrane and a housing end 160 which forms an opening 162. In this way, the toothed rack 112 is held firmly on the membrane 154 and is additionally placed under spring tension, which counteracts the forces exerted by the centrifugal weights 128. In addition, this construction serves to dampen vibrations or other transmission movements that could otherwise hinder the operation of the device.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Verbindungsbereich 62 einen Ventilöffnungsmechanismus auf, der abwechselnd ein Schließen und öffnen derAs can be seen from Fig. 2, the connecting area 62 has a valve opening mechanism that alternately closes and opens the

l IIIIIUCI I.l IIIIIUCI I.

Was den Mechanismus des Ventils 76 im einzelnen anbelangt, so wird auf einem Lager 176, das seinerseits auf einem Drehzapfen 178 getragen wird, ein Ventilflügel 180geringen Gewichts getragen. Infolgedessen kann sich der Ventilflügel 180 frei um den Drehzapfen 178 drehen.As regards the mechanism of valve 76 in detail, a light weight valve vane 180 is supported on a bearing 176 which in turn is carried on a pivot 178. As a result, the vane 180 is free to rotate about the pivot 178.

Der Ventilflügel 180 des Ventils 76 erstreckt sich in den gemeinsamen Auslaßsteuer-Kanal 78 hinein, um ac* diese Weise die Strömung aus den Auslaßsteuer-Kanälen 72 und 74 unterschiedlich zu steuern. In gewissem Maße wird die Posiiion des Flügels 180 von einer Platte 184 gesteuert, die sich in einer genau angepaßten Kammer 186 befindet. Die Kammer 186 ist so ausgebildet, daß sie sich an eine Schwenkbewegungoder bogenförmige Bewegung der Platte 184 anpaßt, die zusammen mit der Bewegung des Flügels 180 stattfindet. Die entgegengesetzten Seiten der Kammer 186 werden mit Hilfe der Leitungen 192 bzw. 194 entgegengesetzt zu den Auslaßsteuer-Kan;ilen 72 und 74 belüftet.The valve wing 180 of the valve 76 extends into the common outlet control channel 78 in order to control the flow from the outlet control channels 72 and 74 differently in this way. To some extent, the position of the vane 180 is controlled by a plate 184 which is located in a precisely matched chamber 186 . Chamber 186 is configured to accommodate pivoting or arcuate movement of plate 184 that occurs along with movement of vane 180 . The opposite sides of the chamber 186 are vented by means of lines 192 and 194 , respectively, opposite to the outlet control channels 72 and 74.

Im Betriebszustand der Vorrichtung, die das Ventil 174 enthält, wird der Flügel 180 zu einer Zeit, wenn der Abgasstrom von dem Auslaßsteuer-Kana! 72 kommt, nach oben gedruckt, so daß das Abgas an der gebildeten öffnung, die von dem Ventil 76 freigegeben wird, vorbei in den gemeinsamen Auslaßsteuer-Kanal 78 strömen kann. Während dieser Zeit ist im Aiislaßsteuer-Kanal 74 ein partielles Vakuum, das über die Leitung 194 auf die Unterseite der Platte 184 einwirkt, wodurch das Ventil in der gezeigten Position gehalten wird.In the operating state of the device containing the valve 174 , the vane 180 is at a time when the exhaust gas flow from the exhaust control duct! 72 comes, pushed upwards, so that the exhaust gas can flow past the opening formed, which is released by the valve 76 , into the common outlet control channel 78. During this time there is a partial vacuum in the outlet control channel 74 which acts on the underside of the plate 184 via line 194 , thereby holding the valve in the position shown.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Exhaust device in outlet control channels of set-axled rotary piston internal combustion engines with meshing engagement between two synchronized, each at least one piston having rotors, which with the housing which they each receive two intersecting, Delimit ring-shaped work spaces, characterized by the following features:

a) each outlet control channel (30, 32) has a converging-diverging nozzle (53, 54; 58) with nozzle walls (80, 82) which are variable as a function of the engine shaft speeds, and

b) in the connecting area (62) of the two outlet control ducts (30, 32) a valve (76) is provided which allows the exhaust gases to flow out of the outlet control ducts alternately

2. Exhaust device according to claim 1, characterized in that the valve (76) in the connecting area (62) is designed such that the connecting region (62) converges-diverges runs.

3. Exhaust device according to claim 1, characterized in that the device for controlling the variable nozzle walls (80, 82) having the nozzle (58) has at least one centrifugal weight (128) which is stored for free depending on the engine shaft speed and about Coupling elements (92, 94, 102,104,108,112,125,130,132,134) are in communication with the nozzle (58); and the opening width of the nozzle varies according to the pivoting of the weight (128).

4. Exhaust device according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle (58) a cylindrical pipe section (60) is connected, the inner wall of which has several annular circumferential slots (70) has.