DE2500957C3

DE2500957C3 - Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart

Info

Publication number: DE2500957C3
Application number: DE2500957A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 7104 Obersulm Steinwart
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1975-01-11
Filing date: 1975-01-11
Publication date: 1978-10-26
Also published as: SU703040A3; FR2297325A1; JPS59681B2; FR2297325B1; DE2500957A1; IT1051996B; GB1498761A; US3994642A; DE2500957B2; JPS5192913A

Description

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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 Einlaß- sowie Auslaßkanäle aufweist, wobei jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet ist und einen Arbeitsraum begrenzt, in dem ein mehreckiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit Dichtelementen versehen ist, die an den Innenflächen des Gehäuses entlanggleiten, wobei zur Schmierung dieser Innenflächen ein in der Nähe des Einlaßkanals oder der Einlaßkanäle in den Arbeitsraum im Bereich der Ansaugkammer einmündender Kanal vorgesehen ist, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und in den eine Schmierölleitung mündet. ^bU

Eine derartige Rötätiönskölben-Brennkraftmasehine ist betriebsinterner Stand der Technik (DE-OS 14 251).

Bei ebengenannter Maschine wird eine gleichmäßig dosierte Versorgung der Gehäuseinnenflächen und der ^h) auf diesen gleitenden Dichtelemente mit Schmieröl dadurch erreicht, daß das in den Kanal eintretende Öl durch die vorbeistreichende Luft mitgenommen wird und infolge seiner Adhäsion die Kanalwände mit einem Ölfilm benetzt, der gleichmäßig bis in die Ansaugkammer vorangetrieben wird.

Der Kanal weist dabei eine besondere, mit der Drosselklappe gekoppelte Luftdrosseleinrichtung auf, die bei geschlossener Drosselklappe einen kleinen Durchtrittsquerschnitt und mit fortschreitendem öffnen der Drosselklappe einen ebenfalls fortschreitend größer werdenden Durchtrittsquerschnitt freigibt. D?r das Schmieröl bewegende bzw. vorantreibende Luftstrom kann dadurch je nach Stellung der Drosselklappe mehr oder weniger stark wirksam werden und somit eine entsprechende, von beispielsweise einer öldosierpumpe geförderte ölmenge mehr oder weniger stark mittreiben, wodurch außerdem vermieden wird, daß eine größere Menge Schmieröl stoßweise einfließt und ungenutzt verbrennt. Damit bei hohen Unterdrücken in der Arbeitskammer die in den Kanal mündende Schmierölleitung nicht leergesaugt und die folgende Schmierölzufuhr nicht unterbrochen werden kann, ist in der Schmierölleitung außerdem ein unter Öldruck öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Mit dieser Lösung wird zwar die den jeweiligen Betriebsbedingungen entsprechende richtige Schmierung der Dichtelemente sichergestellt, die für die Verwirklichung notwendigen Einrichtungen, wie Luftdrosseleinrichtung und Rückschlagventil, verursachen jedoch einen verhältnismäßig hohen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Schmierung der Dichtelemente mit erheblich geringeren Kosten verwirklicht werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Kanal zwischen seiner Mündung in die Ansaugkammer und der Mündung der Schmierölleilung eine Drosselstelle vorgesehen ist, die einen Durchtrittsquerschnitt für maximal etwa 30% der Leerlaufluftmenge aufweist, und daß die Mündung des Kanals in der Ansaugkammer derart angeordnet «st, daß sie vom Kolben spätestens zum Zeitpunkt des Schließens des oder der Einlaßkanäle abgesteuert ist.

Mit der Drosselstelle wird gegenüber einer besonderen Luftdrosselvorrichtung ein ständig offener Durchlaß geschaffen, der vorzugsweise so bemessen ist, daß durch die zusätzlich über diese Drosselstelle von der Maschine angesaugte Luft kein nachteiliger Einfluß in sämtlichen Lastbereichen, insbesondere im Leerlauf eintreten kann. An der Drosselstelle ergibt sich somit ein Luftdurchsatz, der entsprechend der Last der Rotationskolben-Brennkraftmaschine unterschiedliche Werte annimmt und hierdurch den Bedarf des mit dem Luftstrom vorangetriebenen Schmieröles für die Maschine selbsttätig einstellt, so daß auf eine besondere Regelung des Luftdurchsatzes im Kanal in Form einer Luftdrosselvorrichtung verzichtet werden kann. Bei der vorgeschlagenen Drosselstelle, die in einem sehr geringen Abstand zur Ansaugkammer angeordnet werden kann, sind im Gegensatz zur Anordnung einer Luftdrosselvorrichtung die in der Ansaugkammer herrschenden Druckverhältnisse überwiegend zwischen der Mündung des Kanals in die Ansaugkammer und der Drosselstelle wirksam, während sich hinter, bzw. stromaufwärts der Drosselstelle, also im Kanal zwischen der Drosselstelle und der Verbindung zur Atmosphäre, in den die Schmierölleitung mündet, keine wesentlichen Druckschwankungen ergeben. Aus diesem Grund unterliegt die in dem letztgenanntem Bereich mündende Schmierölleitung

auch keinerlei Druck- oder Saugeinfluß, so daß das beispielsweise von einer Schmieröldosierpumpe drucklos geförderte Schmieröl ohne Gegendruck in den Kanal einlaufen kann und sich dadurch an der Mündung der Schmierölleitung — als ein weiterer Vorteil — die Zwischenschaltung eines Rückschlagventils erübrigt. Das in den Kanal eintretende Schmieröl kann, von der vorbeistreichenden Luft verursacht, die Wandung des Kanals benetzen, wird dann in Form eines ölfilmes an die Drosselstelle getrieben und von dort aufgrund der '° an dieser Stelle wirksamen Geschwindigkeit des Luftstromes bis in die Ansaugkammer vorangetrieben, wodurch eine zuverlässige Schmierung der Dichtelemente erreicht werden kann.

Der Abschnitt des Kanals zwischen der Mündung in ^|5 die Ansaugkainmer und der Drosselstelle kann auf bekannte Weise von einer parallel zur Mantellaufbahn innerhalb des Mantels axial angeordneten Bohrung gebildet werden, die über in den angrenzenden Seitenteilen vorgesehene Mulden mit der Ansaugkammer in Verbindung steht. Dadurch kann das in die Ansaugkammer vom Luftstrom vorangetriebene öl sowohl die Seitenteile als auch die Mantellaufbahn erreichen, so daß gleichzeitig die axialen und radialen Dichtelemente des Kolbens mit Schmieröl versorgt werden.

Um die von der Drosselstelle ausgelöste Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes zumindest weitgehend beizubehalten und somit eine rasche Weiterführung des Schmieröles in den Innenraum zu erreichen, kann in der w Bohrung ein den Querschnitt der Bohrung verengender, geknickter Bolzen mit Vorspannung angeordnet sein.

Die vorgeschlagene Lösung hat bei gleichzeitiger Sicherung einer einwandfreien Versorgung der zu schmierenden Dichlelemente in Abhängigkeit von der *'· jeweiligen Last der Maschine den Vorteil, daß die aus mehreren Einzelteilen bestehende Luftdrosseleinrichtung und das Rückschlagventil der bekannten Ausführung wegfallen können und daher unter geringem Aufwand und wesentlich preisgünstig zu verwirklichen ■'" ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt ·*■>

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Teilstück des Gehäuses einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Mantel gemäß Linie 11-11 in F i g. 1 mit angrenzenden Seitenteiien. ^w

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der sich das Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine aus einem Mantel 1 und parallelen Seitenteilen 2 zusammensetzt und einen Arbeitsraum 3 begrenzt, in dem ein mehreckigär Kolben 4 drehbar angeordnet ist, "■> der mit Dichtelementen 5 versehen ist, die an den Innenflächen des Gehäuses entlanggleiten, wobei die Innenflächen von den Seitenwänden 6 der Seitenteile 2 und von der Mantellaufbahn 7 gebildet werden. Zur Schmierung der Innenflächen ist ein Kanal 8 vorgese- ^Wl hen, der einerseits über einen Lufteinlaß 9 ständig mit der Atmosphäre bzw. einem nicht gezeigten Luftfilter und andererseits in Nähe des EinlaOkanals 10 mit der Ansaugkammer 3 in Verbindung steht. Zwischen einer in den Kanal 8 einmundenden Schmierölleitung 11 und der Mündung des Kanals 8 in die Ansaugkammer 3 ist eine Drosselstelle 12 vorgesehen, die einen Durchtrittsquerschnitt für maximal etwa 30% der Leerlaufmenge aufweist, wobei die durch den Kanal 8 in die Ansaugkammer 3 gelangende Luftmenge durch Korrektur der üblichen Leerlauf-Gemischeinrichtung auf die für den Betrieb notwendige Zusammensetzung eingestellt werden kann. Bei einer gewählten Maschinengröße beträgt der Durchmesser der Drosselstelle 12 zwischen 2 mm und 2,5 mm und die Länge der Drosselstelle etwa 10 mm.

Wie auch in F i g. 2 erkennbar, schließt sich bei diesem Ausführungsbeispiel an die Drosselstelle 12 — in Strömungsrichiung gesehen — eine parallel zur Mantellaufbahn 7, innerhalb des Mantels 1 axial angeordnme Bohrung 13 an, die über in den angrenzenden Seitenwänden 6 voi₆;sehenen Mulden 14 mit der Ansaugkammer 3 in Verbindung steht. Die von den Mulden 14 gebildete Mündung des Kanals 8 ist dabei derart angeordnet, daß sie in Drehrichtung D vom Kolben 4 spätestens zum Zeitpunkt des Schließens des Einlaßkünals 10 von der Ansaugkammer abgesteuert wird, was der in Fig. 1 strichpunktiert gezeigten Stellung 4a des Kolbens 4 entspricht. Durch diese unter dem Einfluß der Ansaugkammer stehende Anordnung der Mulden 14 stellt sich im Kanal 8 eine stets auf den Innenraum 3 gerichtete Luftströmung ein.

Bei Betrieb der Rotationskolben-Brennkraftmaschine fördert eine nicht gezeigte Schmieröldosierpumpe Schmieröl über die Schmierölleitung 11 in den Kanal 8. Der vom Unterdruck de^r Ansaugkammer erzeugte Luftstrom im Kanal 8 erfaßt dieses Schmieröl, treibt es an der Wandung des Kanals entlang an die Drosselstelle 12, von der aus es infolge der von der Querschnittsverengung verursachten Strömungsgeschwindigkeit der Luft rasch mitgerissen wird. Um die an der Drosselstelle 12 entstandene hohe Strömungsgeschwindigkeit im wesentlichen beizubehalten, ist in die Bohrung 13 ein Bolzen 15 eingedrückt, der den Querschnitt der — lediglich in einem größeren Durchmesser herstellbaren — Bohrung 13 verengt und somit gewährleistet, daß das vom Luftstrom vorangetriebene Schmieröl ohne Verzögerung in die Ansaugkammer 3 zur Schmierung der Dichtelemente 5 eindringen kann. Der Bolzen 15 ist in seiner Mitte geknickt, so daß er zur Vermeidung von Relativbewegungen in der Bohrung 12 festgeklemmt werden kann. Durch die Einschnürung in der Mitte des Bolzens soll ein Verdecken der Drosselstelle 12 verhindert werden.

Du das Schmieröl infolge seiner Adhäsion überwiegend als Schmierfilm an den Wandungen des Kanals 8, der Drosselstelle 12 und der Bohrung 13 vorangetrieben wird, kann es über die seitlich angeordneten Mulden 14 sowohl die axialen als auch die radialen Dichtelemente 5 des Kolbens 4 erreichen, wodurch eine einwandfreie Schmierung der Dichtelemente erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart mit einem Gehäuse, das sich aus mindestens einem Mantel und mindestens zwei parallelen Seitenteilen zusammensetzt und Einlaßsowie Auslaßkanäle aufweist, wobei jeweils ein Mantel zwischen zwei Seitenteilen angeordnet ist und einen Arbeitsraum begrenzt, in dem ein mehi'eckiger Kolben drehbar angeordnet ist, der mit >° Dichtelementen versehen ist, die an den Innenflächen des Gehäuses entlanggleiten, wobei zur Schmierung dieser Innenflächen ein in der Nähe des Einlaßkanals oder der Einlaßkanäle in den Arbeitsraum im Bereich der Ansaugkammer einmündender Kanal vorgesehen ist, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und in den eine Schmierölleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (8) zwischen seiner Mündung in die Ansaugkamjrer (3) und der Mündung der Schmieröl- ^Μ leitung (11) eine Drosselstelle (12) vorgesehen ist, die einen Durchtrittsquerschnitt für maximal etwa 30% der Leerlaufluftmenge aufweist, und daß die Mündung des Kanals (8) in der Ansaugkammer derart angeordnet ist, daß sie vom Kolben (4) spätestens zum Zeitpunkt des Schließens des oder der Einlaßkanäle (10) abgesteuert ist.

2. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Kanals (8) zwischen der Mündung in die Ansaugkammer (3) und der Drosselstelle (12) auf bekannte Weise von einer parallel zur Mantellaufbahn (7) innerhalb des Mantels ₄1) axial angeordneten Bohrung (13) gebiL'et ist, die über in den angrenzenden Seitenteilen (12) vi -gesehene Mulden ^⁵ (14) mit der Ansaugkammer (3) in Verbindung steht.

3. Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (13) ein den Querschnitt der Bohrung verengender, geknickter Bolzen (15) mit Vorspannung angeordnet ist.