DE2308552B2 - Kreiskolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiskolben-Brennkraft- imaschine in Mehrfachanordnung von Einheiten jeweils mit Schlupfeingriff zwischen eirem auf einer Exzenterwelle drehbar umlaufenden Kolben und einem epitrochoidalen Gehäusemantel, der einen Einlaßkanal und einen Auslaßkanal aufweist, wobei jeweils ein Über- ^. strömkanal eine Arbeitskammer einer Einheit mit der Ansaugkammer einer anderen Einheit verbindet.

Eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art ist bereits aus der DT-OS 15 76 902 bekannt. Zweck dieser Brennkraftmaschine ist es, einen ₄s ruhigen Lauf bei Leerlauf und kleiner Teillast zu ermöglichen, nämlich dadurch, daß das in die Ansaugkammern gelangende Abgasvolumen verringert wird.

Bei derartigen Kreisklolben-Brennkraftmaschinen in Mehrfachanordnung ist es bekanntlich nicht möglich, y ein Überlappen der Ansaug- und Ausschiebephasen in jeder Einheit zu vermeiden. Diese teilweise Überlappung hat bei Betriebsbedingungen unter schwerer Belastung wenig Bedeutung, während jedoch bei einer Motorverzögerung oder im Leerlauf bei bekannten ss Brennkraftmaschinen ein sogenanntes »Wagenbocken« infolge eines unregelmäßigen Motorlaufs auftreten kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Mehrfachanordnung von Einheiten zu schaffen, bei der ein unregelmäßiger Lauf während des Bremsvorgangs verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überströmkanal zwischen dem Auslaßkanal der ■ einen Einheit und dem Einlaßkanal der anderen Einheit angeordnet ist und ein Absperrventil aufweist, das den Überströmkanal beim Bremsvorgang der Maschine in

der Ansaugphase der anderen Einheit freigibt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Kreiskolben-Brennkraftmaschine wird die Verbindung, d. h. der Überströmkanal zwischen dem Auslaßkanal einer Einheit und dem Einlaßkanal einer anderen Einheit durch ein Absperrventil gesteuert Die Steuerung erfolgt dabei abhangig vom Bremsvorgang der Brennkraftmaschine. Somit wird das Brennstoff-Luft-Gemisch bei vorbestimmten Motorbedingungen mit Abgas verdünnt

Die FR-PS 20 90 708 beschreibt eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine, bei der zur Vermeidung einer unvollständigen Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches insbesondere im Verzögerungsbereich oder bei niedrigen Geschwindigkeiten eine bestimmte Menge an verbranntem Gas in die nächste Einheit geleitet wird, die sich im Zustand maximaler Kompression befindet, so daß die Bildung von Stickstoffoxyd im Augenblick der Verbrennung verhindert wird. Die Verbindungskanäle zur Zuführung von verbranntem Gas befinden sich dabei zwischen den Arbeitskammern einer einzigen Einheit, wobei die Öffnungen dieser Kanäle durch den Rotor selbst geöffnet bzw. verschlossen werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert.

Es zeigt . ,,,,,

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine,

F i g. 2 eine gegenüber F i g. 1 abgewandelte Ausfuhrungsform,

F i g. 3 eine weiter abgewandelte Ausführungsform.

Die Erfindung wird nachstehend an einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit zwei Einheiten erläutert. Natürlich können auch mehr als zwei Einheiten verwendet werden.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Brennkraftmaschine mit zwei Kmskolben-Einheiten ist in Sandwichform geöffnet dargestellt; diese Einheiten sind jedoch tatsächlich hintereinander angeordnet.

Die in F i g. 1 dargestellten Arbeitskammern sind mit A, B und C bzw. A', ß'und Cbezeichnet Sie werden jeweils gebildet von Gehäusemänteln la, 16 und Kolben 2a, 2b, die in Richtung der Pfeile 3a und 36 rotieren. Koaxial durch diese Arbeitskammern erstreckt sich eine Exzenterwelle. Im Gehäusemantel la sind eine Ansaugöffnung 4a und eine Auslaßöffnung 5a vorgesehen, im Gehäusemantel 16 entsprechend eine Ansaugöffnung 46 und eine Auslaßöffnung 56. Zündquellen 6a und 66 sind schematisch gezeigt. Ferner sind Einlaßkanäle 7a und 76 mit Drosselklappen 8a und 86sowie Auslaßkanäle 9a und 96 in den Gehäusemänteln la und 16 vorgesehen.

Beide Gehäusemäntel la und 16 stehen miteinander durch einen Überströmkanal 10 in Verbindung, welcher vom Auslaßkanal 9a zum Einlaßkanal 76 führt.

Zur Sperrung des Überströmkanals 10 und zur Freigabe desselben bei einer Motorverzögerung dient eine besondere Vorrichtung, vorzugsweise ein elektrisch betätigbares Absperrventil 11. Diesem Ventil ist ein elektrischer Kreis 12 mit einem Schalter 13 zugeordnet, der kraftschlüssig mit einem Unterdrucksensor 14 verbunden ist. Der Unterdrucksensor 14 enthält eine Ansaugkammer, die über eine Leitung mit dem Einlaßkanal 76 in Verbindung steht. Der Unterdrucksensor 14 und der Schalter 13 sind kraftschlüssig miteinander verbunden, so daß letzterer geschlossen wird, wenn im Einlaßkanal 76 ein vorbestimmter

Unterdruck vorliegt, det höher ist als der Unterdruck beim Leerlauf des Motors.

Bei einer Brennkraftmaschine mit zwei Kreiskolbeneinheiten wird das Drehmoment des Kreiskolbenmotors einmal pro Exzenterwellenumdrehung unregelmäßig gemacht, weil bezüglich einer Exzenterwellenumdrehung eine Zündung der einen Einheit und eine Fehlzündung in der anderen Einheit erfolgte. Somit wechseln Zündung und Fehlzündung ab, weshalb die Schwingungsfrequenz des Motors nicht resonant ist mit der Eigenschwindungder Fahrzeugkarosserie.

Die Zeit zwischen dem Beginn der Ausschiebephase und dem Beginn der Ansaugphase kann als Funktion des Exzenterwellenumdrehungswinkels ausgedrückt werden.

«=360° · 3 · 2 + 180°-Θ

θ gibt den Winkel zwischen einer Exzenterwellenposition, wenn eine Ansaugphase einer Arbeitskammer beginnt, und einer vorgerückten Exzemerwellenposition an, wenn eine Ausschiebephase beginnt.

So läßt die Wahl des durch die vorstehende Gleichung bestimmten Zeitabschnitts das Drehmoment einmal pro Kurbelwellenumdrehung unregelmäßig werden.

Wenn bei der Ausführungsform nach F i g. 1 der Ansaugvorgang im Einlaßkanal Tb an einem stromabwärts und angrenzend an die Drosselklappe 8b gelegenen Abschnitt einen vorher festgesetzten Pegel überschreitet, wie es bei einer Miotorbremsung der Fall ist, schließt der Unterdrucksensor 14 den Schalter 13, der den Kreis 12 schließt, so daß das Absperrventil 11 geöffnet wird. Der vorher festgesetzte Unterdruck soll vorzugsweise höher gewählt sein als ein Unterdruck, der im Einlaßkanal Tb bei Leerlauf herrscht, um zu verhindern, daß der Kreis 12 erregt wird, wenn der Motor leer läuft, weil das unerwünschte »Wagenbokken« im Leerlauf nicht stattfindet. Wenn der Überströmkanal 10 geöffnet ist, werden infolge der Druckdifferenz im Überströmkanal 10 Teile der Ausschiebegase in den Überströmkanal 10 gezogen. Diese Ausschiebegase werden innerhalb des Überströmkanals 10 in Richtung der Pfeile in das im Einlaßkanal Tb befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch strömen, das zur Ansaugöffnung 4b geführt werden soll.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der

■. Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch, daß ein Einweg-Absperrventil 11a, das auf den im Einlaßkanal Tb vorliegenden Unterdruck anspricht, an Stelle des Absperrventils 11 in F i g. 1 im Überströmkanal 10 vorgesehen ist. Das

. Absperrventil Ha schließt normalerweise den Überströmkanal 10 und öffnet denselben, wenn der Unterdruck am Einlaßkanal Tb an einem hinsichtlich der Drosselklappe Sb stromabwärts gelegenen Abschnitt den vorher festgesetzten Unterdruck überschreitet. Die

ι - Funktion dieser Ausführungsform ist genau dieselbe wie unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben wurde.

Das »Wagenbecken« würde nur dann auftreten, wenn der gezeigte Motor im Verzögerungsbereich mit Drehzahlen von 1200 bis 1500 U/min läuft, wobei die

' Leerlaufdrehzahl 900 U/min beträgt Zur Verhinderung des »Wagenbockens« wird der Überströmkanal 10 geöffnet, wenn der Motor während des Verzögerns bremst und die Motordrehzahl im angegebenen Bereich liegt.

In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dadurch, daß zwei in Reihe verbundene Schalter 13a und 13b vorgesehen sind. Der Schalter 13a ist betätigbar mit einem Exzenterwellen-

v> Drehzahlsensor 16 und einem Sensor 17 verbunden. Der Sensor 17 erfaßt die Stellung des Gaspedals. Die Schalter 13a und 13b liegen im Kreis 12 (an Stelle des Schalters 13 nach Fig. 1). Mit 15 ist ein Drehzahlsensor angegeben, der eine Gleichstromspannung erzeugt,

v. welche die Zahl der U/min repräsentiert. Der Drehzahlsensor 16 schließt den Schalter 13a, wenn die Exzenterwellendrehzahl unter einem vorher festgesetzten Wert ist. Der Sensor 17 schließt den Schalter 13b, wenn das Gaspedal freigegeben ist und in seine Anfangsstellung zurückkehrt. Die Funktion der Ausführungsform nach F i g. 3 entspricht derjenigen von Fig. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kreiskolben-Brennkraftmaschine in Mehrfachanordnung von Einheiten jeweils mit Schlupfeingriff zwischen einem auf einer Exzenterwelle drehbar umlaufenden Kolben und einem epitrochoidalen Gehäusemantel, der einen Einlaßkanal und einen Auslaßkanal aufweist, wobei jeweils ein Überströmkanal eine Arbeitskammer einer Einheit mit der Ansaugkammer einer anderen Einheit verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal (10) zwischen dem Auslaßkanal (9a^der einen Einheit (A) und dem Einlaßkanal (Tb) der anderen Einheit (A') angeordnet ist und ein Absperrventil (11; Ha) aufweist, das den Überströmkanal (IG) beim Bremsvorgang der Maschine in der Ansaugphase der anderen Einheit (A') freigibt.

2. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) mit einem Unterdrucksensor (14) im Einlaßkanal (7tyverbunden ist.

3. Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absperrventil (U) ein Drehzahlsensor (16), kombiniert mit einem auf die Gaspedalstellung ansprechenden Sensor (17), zugeordnet ist.

4. Kreiskolben-Brennkrafimaschine nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) elektromagnetisch betätigbar ist.