DE3343690A1

DE3343690A1 - Einlasssystem fuer rotationskolbenmotoren

Info

Publication number: DE3343690A1
Application number: DE19833343690
Authority: DE
Inventors: Haruo Okimoto; Hideo Hiroshima Shiraishi; Tomoo Tadokoro
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1984-06-07
Also published as: US4562805A; JPS59101544A; JPS6326261B2; DE3343690C2

Description

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TOYC Κ0ΟΪ0 CO., LTD.
Aki-gun, hiroshiina-keri (Japan)

Einlaßsystem.,f ür „ Rojbatipnskoljjenmotoren

Die Erfindung betrifft einen .iotations:-colben^?aotor, Ln^- besondere ein Einla.!system für Rotationskolbenmotoren» Speziell betrifft die Erfindung ein f\ir Rotationskolbenmotoren mit zwei Kolben bestimmtes Einlaßsystern rdt seitlichen Einlaßöffnungen,

Ein Rotationskolbenmotor besitzt im allgemd nen ein Gehäuse mit -einem kolbenaufnehmenden Gehäuseteil, der eine trochoidenförmige Innenwandung aufweist, ferner zwei Gehäuseseitenteile, die an einander entgegengesetzten Seiten des. kolbenaufnehmenden Gehäuseteils befestigt sind und einen in dem koLbenaufnehmenden Gehäuseteil vorgesehenen, koIbe'naufnehmenden Hohlraum begrenzen, in dem kolbenaufnehmenden Hohlraum ist ein im wesentlichen vieleckiger Rotationskolben angeordnet, dessen Planken Zusammen mit der Innenwandung des kolbenaufnehmenden Gehäuseteils Arbeitsräume begrenzen, deren Volumina während der Rotation des Rotationskolbens zyklisch verändert werden. Der kolbenaufnehmende Gehäuseteil ist allgemein mit einer Auslaßöffnung ausgebildet. Die Gehäuseseitenteile sind mit Einlaßöffnungen ausgebildet. Diese Öffnungen sind so angeordnet, daß in jedem der Arbeitsräume Arbeitszyklen durchgeführt werden, die aus aufeinanderfolgenden Einlaß-, Verdichtungs-, Verbrennungs-, Expansions- und Ausschiebevorgängen bestehen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Rotationskolbenmotor mJLt mehreren Einlaßöffnungen auszubilden, die in einen

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einzigen kolbenaufnehmenden Hohlraum münden. Ein derartiger Vorschlag ist beispielsweise in der am 9. Feburar 1982 als Offenlegungsschrift 57-24419 offengelegten japanischen Patentanmeldung 55-9786o vom 16. Juli 198o enthalten, die der US-Patentanmeldung Serial No. 283 744 vom 15. Juli 1981 entspricht und einen Rotationskolbenmotor beschrä bt, in dem ein seitlicher Gehäuseteil mit einer Primär- und einer Sekundär-Einlaßöffnung ausgebildet ist, die mit einem Primär- bzw. ^ekundeär-Einlaßkanal verbunden sind. Die Sekundär-Einlaßöffnung wird nach der Primär-Einlaßöffnung geschlossen und wird durch ein Steuerventil gesteuert, das offen ist, wenn der Motor unter schwerer Last arbeitet. Man kann daher den Schließzeitpunkt der Einlaßöffnungen in Abhängigkeit von der Belastung des Motors derart ändern, daß dem Motor eine befriedigende Gasmenge zugeführt wird. Dieses ^inlaßsystem hat jedoch den Nachteil, daß in der Abtriebsdrehmomentkurve des Motors in dem Drehzahlbereich, in dem Steuerventil geöffnet wird, eine Unstetigkeitsstelle vorhanden ist.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, in Rotationskolbenmotoren in dem Einlaßkanal auftretende Druckstöße derart auszunutzen, daß in einem weiten Bereich der Motordrehzahl eine einwandfreie Gaszuführung zu dem Motor gewährleistet ist. Beispielsweise enthält das am 27. Januar 197o ausgegebene US-PS 3 491 733 (Soubis und Mitarb.) die Lehre, den Einlaßkanal in zwei verschieden lange Kanäle zu teilen, diese Kanäle mit je einer eigenen Einlaßöffnung zu verbinden, und die Einlaßöffnungen zu verschiedenen Zeiten zu schliessen. Dabei werden bei Schnellaufendem Motor beide Kanäle und beide Einlaßöffnungen verwendet und wird bei langsamlaufendem xiotor nur ein Kanal und jene Einlaßöffnung verwendet, die-früher geschlossen wird. Auf diese Weise kann man die Gaszuführung in einem großen Drehzahlbereich des Motors durch eine Resonanzwirkung unterstützen.

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Dabei betrifft die genannte US-PS jedoch einen Rotationskolbenmotor mit nur einem Rotationskolben und enthält sie keine genaue Lehre, wie die in den Kanälen auftretenden Druckstöße verwendet werden sollen. Ferner sind in den Rotationskolbenmotor gemäß der genannten US-PS die Einlaßöffnungen am Umfang des kolbenaufnehmenden Gehäuseteils angeordnet. Motoren dieser Art haben den Nachteil, daß die Einlaßöffnungen den Auslaßkanal überlappen, so daß das Abgas unter seinem eigenen Druck in den im Einlaßzustand befindlichen Arbeitsraum geblasen und dadurch die eingelassene Gasmenge vermindert wird. Bei den in den letzten Jahren entwickelten Motoren besteht die Tendenz, mit einem höheren Abgasdruck zu arbeiten, weil Einrichtungen zum Unterdrücken des Motorgeräusches und zum Reinigen des Abgases des Motors verwendet werden. Motoren mit Turboladern arbeiten mit einem noch höheren Abgasdruck. Aus diesem Grunde ist das Einlaßsystem mit am Umfang vorgesehenen Einlaßöffnungen zum Vermehren der eingelassenen Gasmenge unter Ausnutzung der Resonanzwirkung nicht geeignet.

Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, für Rotationskolbenmotoren mit zwei Kolben ein Einlaßsystem zu schaffen, in dem in Einlaßkanälen auftretende Druckstöße wirksam zum Vermehren der eingelassenen Gasmenge ausgenutzt werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, für Rotationskolbenmotoren mit zwei Kolben ein Einlaßsystem zu schaffen, das seitlich angeordnete Einlaßöffnungen besitzt und in dem Druckstöße, die in dem Einla3kanal für den einen kolbenaufnehmenden Hohlraum auftreten, zum Vermehren der in den anderen kolbenaufnehmenden Hohlraum ein-

gelassenen Gasmenge, ausgenutzt werden.

Ferner hat die Erfindung die Aufgabe, für Roationskolbenmotoren mit zwei Kolben ein Einlaßsystem zu schaffen, das se'itlich angeordnete Einlaßöffnungen besjfc zt und in dem eine Druckresonanzwirkung in einem Motordrehzahlbereich erzeugt werden kann, in dem eine Änderung des Schließzeit- -. punktes der Hochlast-Einlaßöffnung erfolgt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Aufsteuern einer Einlaßöffnung unter dem Einfluß des Druckes des restlichen Verbrennungsgases im Bereich der Einlaßöffnung eine Druckwelle erzeugt wird und daß in neueren Motoren infolge des höheren Abgasdruckes die Tendenz zum Erzeugen einer stärkeren Druckwelle besteht. Gemäß der Erfindung wird die Druckwelle, die in einem Einlaßkanal erzeugt wird, der zu einem kolbenaufnehmenden Hohlraum führt, durch den anderen Einlaßkanal einer Einlaßöffnung zugeführt, die in den anderen kolbenaufnehmenden Hohlraum mündet, und zwar kurz vor dem Schließen der betreffenden ESinlaßöffnung. Auf diese Weise wird eine die Gaszuführung unterstützende Druckresonanz erzeugt. Pur die Erfindung ist es wichtig, daß in einem Rotationskolbenmotor mit zwei Kolben, Niedriglast- und Hochlast-Einlaßöffnungen und einer Einrichtung zum Verändern des Schließzeitpunktes der flochlast-IL'inlaßöffnungen die Anordnung so getroffen wird, daß an den Niedriglast-Einlaßöffnungen Druckresonanzwirkung in einein Drehzahlbereich erzielt werden kann, in dem eine "nderung des Schließzeitpunktes der Hochlast-Einlaßöffnung erfolgt.

Daher besitzt ein Rotationskolbenmotor mit zwei liolben ge.'iiilB der Erfindung ein Gehäuse mit zwei kolbenaufnehmenden Geh^;iuseteilen, von denen jeder eine trochoidenförmige Innenwandung aufweist, ferner mit einem zwischen den kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen angeordneten, mittleren Ge-

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häuseteil und rait wael an der Außenseite je eines der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile befestigten seitlichen Gehäuseteil je einen kolbenaufnehmenden Hohlraum begrenzen, ferner zwei im wesentlichen vieleckige Rotationskolben, die in je einem der kolbenaufnehmenden Hohlräume angeordnet sind und deren Scheitelteile mit der Innenwandung des betreffenden kolbenaufnehmenden Gehäuseteils in Gleitberührung stehen; so daß Arbeitsräume mit zyklisch veränderbaren Volumina vorhanden sind, wobei die genannten Rotationskolben von einer Exzenterwelle derart getragen werden, daC die Rotationskolben mit einer Phasendifferenz rotieren, die einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 18o° entspricht, ferner ein Einlaßsystem mit in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden ersten Sihlaßöffnungsanordnungen, die in dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil und/oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden, ferner mit in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden zweiten Einlaßöffnungsanordnungen, die in dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil und/oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden, wobei den zxfeiten Einlaßöffnungsanordnungen Einrichtungen zum Verändern der Schließzeitpunkte der Einlaßöffnungsanordnungen zugeordnet sind, und zwar derart, daß diese Einlaßöffnungsanordnungen bei hohen Drehzahlen des Motors später schließen, ferner mit einer Einlaßkanalanordnung, die eine Doppelklappenanordnung enthält, und ersten Sinlaß-Zweigkanälen, die zu je einer der ersten Einlaßöffnungsanordnungen führen und stromabwärts von der Drosselklappenanordnung durch einen ersten Verbindungskanal miteinander verbunden sind, einer zweiten Einlaß-Zweigkanälen, die zu je einer der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen führen, wobei der Schließzeitpunkt der ersten Einlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge des ersten Verbindungskanals so bestimmt sind, daß bei einer Motordrehzahl, bei der eine änderung des Schließ-

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Zeitpunktes der zweiten üinlaßöffnungsanordnungen erfolgt, eine in einem ersten Sinlaß-Zweigkanal beim Öffnen der zugeordneten ersten Zlnlaßöffnungsanordnung erzeugte Druckwelle bei der anderen ersten Einlaßöffnungsanordnung knapp vor dem Schließen derselben eintrifft.

Tiach einer "./eiterbildung der Erfindung besitzt jede zweite ilinla.3öffnungs anordnung eine Haupteinlaßöffnung und eine Hilfseinlaßöffnung, die nach der Haupteinlaßöffnung geschlossen !herden kann, und ist jeder Hilfseinlaßöffnung ein Steuervenitl zugeordnet, das bei hohen Drehzahlen des Motors geöffnet werden kann. Ferner werden die Hilfseinla.3öffnungen vorzugsweise nach den ersten Einl aßöffnungsanordnungen geschlossen. Das Steuerventil kann durch eine Betätigungseinrichtung unter der Einwirkung des Abgasdruckes betätigt werden. In diesem Fall ist das Steuerventil in einem ibergangsbereich von mehreren hundert U/min teilweise offen. Da die Vermehrung der zugeführten Gasmenge durch die Druckresonanzwirkung im wesentlichen in einem Drehzahlbereich von etwa 5oo U/min auf jeder Seite der Resonanzdrehzahl erzielt wird, wird die Hesonanzdrehzahl vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5oo U/min auf jeder Seite jener Motordrehzahl gewählt, bei der das Steuerventil geöffnet wird. Gewöhnlich wird das Steuerventil bei einer Drehzahl zwischen 35oo und 5ooo TJ/min aus der Schließ- in die Offenstellung bewegt.

Vorzugsweise entspricht der Öffnungszeitraum der ersten •ünl aßöffnungs anordnung einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 23o bis 32o Grad und haben die ersten Einlaß-Zweiglcanäle und der erste Verbindungskanal eine Gesamtlänge von o,31 bis 1,72 m. Der üffnungszeiträum soll einem Drehwinkel von mindestens 23o entsprechen, damit die Zuführung einer genügenden Gasmenge gewährleistet ist. Dabei soll

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der Öffnungszeitraum der Einlaßöffnung nicht größer sein als einem Winkel von 29o° entspricht, weil bei mittleren oder hohen Drehzahlen des Motors in erster Linie die erste Einlaßöffnungsanordnung verwendet wird, so daß der Schließzeitpunkt der ersten Einlaßöffnungsanordnung gegenüber dem unteren Totpunkt um nicht mehr als 5o° verzögert sein darf, damit ein -rtückschlagen von eingelassenem Gas in den Einlaßkanal vermieden wird. Dagegen soll der C-ffnungsZeitpunkt der ersten Einlaßöffnungsanordnung um nicht mehr als etwa 3o° vor dem oberen Totpunkt liegen, damit die Seitendichtungen nicht in die -Einlaßöffnung fallen.

Ss ist ratsam, den Verbindungskanal stromabwärts von der Drosselklappe anzuordnen, weil diese sonst dem Fortpflanzen der Druckwelle einen Widerstand entgegengesetzt. Die Gesamtlänge des Verbindungskanals und der Einlaß-Zweigkanäle ist durch folgende formel gegeben:

L * (θ - 18o - ©₀) . 60/360N .C (1)

Dabei ist

L die Gesamtlänge

θ der Cffnungszeitraum der SinlaßÖffnungsanordnung H die Motordrehzahl

C die Schallgeschwindigkeit

θ der Ruhezeitraum, d.h. die Gesamtdauer des Zeitraums zwischen dem Aufsteuern der Sinlaßöffnungsanordnung und der Erzeugung der Druckwelle und des Zeitraums, der für eine befriedigende Vermehrung der eingelassenen Gasmenge vor dem vollständigen Schließen der Sinlaßöffnungsanordnung genügt; dieser "iuhezeiträum entspricht einem Drehwinkel von etwa 2o°.

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Us versteht sich daher, daß der Ausdruck (θ - 18o - θ ) jenen Drehwinkel der Exzenterwelle darstellt, der dem Zeitre.ur.; von der Erzeugung der Druckwelle an der einen ■J!inla?.öffnungsanordnuni3 bis zu dem Zeitpunkt des Eintreffens der Druckwelle an der anderen Einlaßöffnungsanordnung entspricht.

Der Ausdruck 6o/36oN .stellt den Zeitraum einer Umdrehung des Lotors dar. Da bei einer Umgebungstemperatur von 2o°C die Schallgeschwindigkeit C gleich 343 m/s ist, beträgt die Länge L o,31 bis 1,72 m, wenn angesichts des Bereichs von 5oo U/min das Steuerventil in dem Bereich der Motordrehzahl IT von 35oo bis 5ooo U/min betätigt wird und der jffnungszeitrHum der Sinlaßöffnungsanordnung einem Drehwinkel von 23o bis 29o Grad entspricht. In der Gleichung (1) ist der Hünfluß der Strömung des einzulassenden Gases auf die Fortpflanzung der Druckwelle vernachlässigt worden, weil die Strömungsgeschwindigkeit des einzulassenden Gases gegenüber der Schallgeschwindigkeit niedrig ist.

Gemäß der Erfindung kann die zugeführte Gasmenge durch Druckresonanzwirkung vergrößert x-ierden, wenn der Motor in dem Drehzahlbereich arbeitet, in dem eine '''nderung des Schlie.Czeitpunktes der zweiten Sinl aßöf f nungs anordnung erfolgt. Auf diese Weise wird eine mögliche Verringerung des Abtriebsdrehmoments des Motors im diesem Drehzahlbereich verhindert.

Die vorgenannten Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt

Figur 1 schematisch im Schnitt einen Rotationskolbenmotor nach einer Ausführungsform der Erfindung,

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Figur 2 im Schnitt Einzelheiten des Einlaßsystems des Motors gemäß der Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 1 und

Figur 4 in einem Diagramm die Steuerung der Einlaßöffnungen des Motors der Figuren 1 bis 3·

Figur 5 erläutert durch den Verlauf des Abtriebsdrehmoments des Motors darstellende Kurven die durch die Erfindung erzfeelte Verbesserung.

Die Zeichnungen zeigen in den Figuren 1 bis 3 einen Rotationskolbenmotor mit zwei Kolben. Dieser Motor besteht aus den beiden Teilen 1A und 1B, von denen jeder einen kolbenaufnehmenden Gehäuseteil 2 mit einer trochoidenförmigen Innenwandung 2a besitzt. In der Figur 3 ist gezeigt, daß die beiden kolbenaufnehmenden Gehäuseteile 2 voneinander durch einen mittleren Gehäuseteil 5a getrennt sind. An der Außenseite jedes kolbenaufnehmenden GehKuseteils 2 ist ein seitlicher Gehäuseteil 5 angebracht, der mit einer Hochlast-Sinlaßöffnungsanordnung 4 ausgebildet ist. Die kolbenaufnehmenden Gehäuseteile Z_s die seitlichen Geh'iuseteile 5 und der mittlere Gehäuseteil 5a bilden zusammen ein Gehäuse 6, das zwei kolbenaufnehmende Hohlräume enthält. Dermittlere Gehäuseteil $a ist mit Niedriglast-Einlaßöffnungeanordnungen 3 ausgebildet, die in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume münden.

Jeder der kolbenaufnehmenden Hohlräume enth-.llt einen im wesentlichen dreieckigen Rotationskolben 7. Die von einer Exzenterwelle 8 getragenen Rotationskolben 7 sind an ihren Scheitelteilen mit Scheit el dichtung en 14 und ückdichtungen. 15 und auf ihren Seitenflächen mit Seitendichtungen 13 versehen. Während der Rotation der Rotationskolben 7 gleiten

die Scheitel dichtungen 14 auf den Innenwandungen 2a der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile 2 und gleiten die Seitendichtungen 13 auf den ihnen benachbarten Wandungen der seitlichen GehS.useteile 5 lind des mittleren Gehäuseteils 5a. Infolgedessen sind in dem Gehäuse 6 in jedem der kolbensufnehmenden Gehäuseteile Arbeitsräume 9 vorhanden, deren Volumen bei rotierendem Rotationskolben 7 zyklisch verändert wird. Die von der Exzenterwelle 8 getragenen Rotationskolben 7 rotieren mit einer Phasendifferenz von 18o°. Jeder kolbenaufnehmende Gehäuseteil 2 ist mit einer Auslaßöffnung 1o ausgebildet und mit einer Zündkerze 11 bzw. 12 versehen. Die Auslaßöffnung 1o ist durch einen AuslaSkanal 29 mit einem Auspuffkrümmer 3o verbunden.

Das Einlaßsystem des Motors besitzt ein"Luftfilger 18a, das mit einem gemeinsamen Einlaßkanal 18 verbunden ist, der einen Luftmengenmesser 19 enthält. Der gemeinsame i'inlaßl-ranal 18 führt zu einem Primäreinlaßkanal 2o und einem Sekundär einlaßkanal 21, die durch eine Zwischenwand 10b voneinander getrennt sind. In dem Primäreinlaßkanal 2o ist eine Primärdrosselklappe 22 angeordnet, die vom Fahrer mittels eines Bedienungselements willkürlich gesteuert und zw-ar entsprechend der Belastung des Motors geöffnet wird. Der Sekundäreinlaßkanal 21 enthält eine Sekundärdrosselklappe 23, die geöffnet wird, wenn bei im wesentlichen vollständig geöffneter Primärdrosselklappe 22 das Bedienungselement noch weiter betätigt wird. Der Primäreinlaßkanal 2o führt zu einem Ausgleichsbehälter 28, der mit zwei Einlaß-Zweigkanälen 2oa und 2ob verbunden ist, die zu je einer der in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden Einlaßöffnungen 3 führen. Im Bereich jeder Einlaßöffnungsanordnung 3 ist der Einlaß-Zweigkanal mit einer Kraftstoffeinspritzdüse

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versehen. Der Ausgleichsbehälter 28 bildet einen Verbindungskanal 27, der die Sinlaß-Zweigkanäle 2oa und 2ob miteinander verbindet.

Der Sekundäreinlaßkanal 21 ist mit einem Ausgleichsbehälter 26 verbunden, der zu zwei Einlaß-Zweigkanälen 21a und 21b führt, die mit je einer der Sinlaßöffnungsanordnungen 4 verbunden sind, die in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume münden. Der Ausgleichsbehälter 26 bildet einen Verbindungskanal 25» der die 3inlaß-Zweigkanäle 21a und 21b miteinander verbindet. Jede der Hochlast-EinlaBöffnungsanordnungen 4 besteht aus einer Haupteinlaßöffnung 4a und einer Hilfseinlaßöffnung 4b. Die Hilfseinlaßöffnung 4b ist mit einem Steuerventil 16 in Form eines Drehschiebers verbunden, der die HilfseinlaSöffnung 4b bei Hochlastbetrieb öffnet. Zu diBseia Zweck ist das Steuerventil 16 mit einem Stelltrieb 17 verbunden, der das Ventil 16 öffnet, wenn der Motor unter hoher Last arbeitet und wenn die Drehzahl des Il'otors einen die Ventilbetätigung auslösenden Wert erreicht hat, der zun'lchst mit einem, geeigneten "Jert zwischen 35oo und 5ooo TJ/rnin bestimmt wird.

In an sich bekannter Weise werden die linlaSöffnungsanordnungen 3 und 4 durch die Rotationskolben 7 zyklisch auf ge steuert. Bei offenem Steuerventil 16 entspricht der t'ffnungszeitraum jeder Hochlast-EinlaP.öffnungsanordnung 4 einem Drehwinkel der Exzenterwelle S von 27o bis 32o 3-rad. Der CffnungsZeitraum der Hiedriglast-SinlaSöffnungsanordnung 3 entspricht einem Drehwinkel von 23o bis 29o Grad. Die Hilfseinlaßöffnung 4b wird nach der Niedriglast-Einla'V öffnungsanordnung 3 geschlossen, und zwar in einem Zeitabstand, der einem Drehwinkel der Exzenterwelle von ungefähr 2o bis 6o Grad entpsricht. Die HaupteinlaGöffming 4a

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wird vor der Hilfseinlaßöffnung 4b geschlossen, und zwar in einen Zeitabstand, der einem Drehwinkel der Exzenterwelle S von 11· ehr als 2o° und vorzugsweise von 2o bis 60 ^rad entspricht. Die Hochlast-Einlaßöffnungsanordnung 4 wird gleichzeitig mit der Niedriglast-3inlaßöffnungsanorinunr; 3 oder vor ihr aufgesteuert. In der Figur 1 erkennt man, daß die "ISinla^-Zweigkanäle 2oa und 2ob stromabwärts von der drosselklappe 22 angeordnet sind und die L"nge Z-r> haben, !''erner haben die Kündungen der EinlaB-Zweigkanäle 2oa und 2ob einen Kittelabstand £.,. Infolgedessen bildet der Ausgleichsbehälter 28 einen Verbindungskanal 27 zxfisehen den .iinla?j-Zweigkanälen 2oa und 2ob. Da das Volumen des Ausgleichsbehälters 28 relativ groß ist, kann eine Druckwelle ohne beträchtliche Schwächung von einem ",inla'i-Zweigkanal zura anderen wandern. Die Ge samtl".nge L der Einlaß-Zweigkanäle 2oa und 2ob und des Verbindung GkanaIs 27 wird nach der Formel L=L + 2 ί„ berechnet und hat einen Viert zwischen o,31 und 1,72 m. Die "jinlnVZweigkan'-ile 21a und 21b sind stromabwärts von der Drosselklappe angeordnet, und die Kanäle 21a, 21b und 25 haben eine Gesamtlänge zwischen o,57 und 1,37·

Jetzt seien anhand der Figur 4 die Vorgänge erläutert, die im Betrieb des Motors stattfinden. Beim Aufsteuern einer der Sinlaßöffnungsanordnungen 3 und 4 eines Motorteils, beispielsweise des Kotorteils 1B wird an dieser Einlaßöffnungsanordnung 3 bzw. 4 im Zeitpunkt A je eine Druckwelle erzeugt. Die an der Medriglast-Sinlaßöffnungsanordnung 3 erzeugte Druckwelle x^andert durch die Zweigkan?".le 2oa, 2ob und den Verbindungskanal 28 zu der Einlaßöffnungsanordnung 3 des anderen Hotorteila, beispielsweise des :.otorteils 1A. Da die Gesamtlänge L den vorstehend beschriebenen "Vert hat, erreicht bei jener Motordrehzahl, bei der das öteuerventil 16 aus seiner Schließ- in seine Gffenstellung oder umgekehrt bewegt wird, die Druckwelle

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die Niedriglast-EinlaBöffnungsanordnun^; 3 dieses anderen Motorteils im Zeitpunkt B, knapp bevor diese .-UnIa-XJf fnungsanordnung 3 geschlossen wird. Die Druckwelle verhindert, daß gegen Ende des Einlaiihubes ein ;iuckschlaij von eingelassenem Gas aus dem im iSinlaßzustand befindlichen Arbeitsraum stattfindet. Dadurch wird eine zusätzliche. Gaszufuhr bewirkt. Im Zeitpunkt C in Figur 4 wird an der Hiedriglast-iüinlaßöffnungsanordnung 3 des i-otorteils 13 knapp vor dem Schließen derselben ebenfalls eine Druckwelle erzeugt, die die liiedriglast-lüinlaOöffnungsanordnun;¹· 3 des Kotorteils 1B im Zeitpunkt D knapp vor dein Schließen derselben erreicht. Auf diese V/eise kann das Abtriebsdrehmoment des Motors erhöht werden, wie in der j'igur 5 durch eine ausgezogene Linie angedeutet ist. In der dargestellten Ausführungsform sind die uffnunps- und -.ichlio¹.'— Zeitpunkte der Haupt- und der "lilfseinlaßöffnunr 4a bzw. 4b der Hochlast—^inlaßöffnungsanordnung 4 und die Gesamtlänge der Kanäle 21a, 21b und 25 so gewählt, daV ähnliche Druckresonanzwirkungen an den !!aupteinlaßöffnungen 4a erhalten werden können, wenn der i-.otor rait einer mittleren Drehzahl arbeitet, so daß das Steuerventil geschlossen ist, und an den Hilfseinlaßöffnungen 4b, wenn der ^otor mit hoher Drehzahl arbeitet und das Steuerventil 16 offen ist. Man kann daher das Drehmoment des Motors bei mittleren und hohen Drehzahlen erhöhen, wie in der Ägur 5 durch die Kurven B und C angegeben ist.

Die Erfindung ist nicht nur auf einen üinspiritzmotor, sondern auch auf einen Vergasermotor anwendbar, doch werden bei der Anwendung auf einen 3inspritzmotor größere Vorteile erzielt als bei einem Vergasermotor.

Die Erfindung wurde anhand von in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert, auf deren Einzelheiten die Ulrfindunn; jedoch nicht eingeschränkt sind, da diese Ausfuhrungsbeispiele im Rahmen des Srfindungsgedankens abgeändert werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(^./Rotationskolbenmotor mit zweu Kolben, gekennzeichnet durch: Ein Gehäuse mit zwei kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen, von denen jeder eine trochoidenförmige Innenwandun; aufweist, ferner mit einem zwischen den kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen angeordneten, mittleren lehfiuseteil und mit zwei an der Außenseite je eines der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile befestigten seitlichen Gehäuseteil je einen kolbenaufnehmenden Hohlraum begrenzen, ferner zwei im wesentlichen vieleckige Rotationskolben, die in je einem der kolbenaufnehmenden Hohlräume angeordnet sind und deren Scheitelteile mit der Innenwandung des betreffenden \o\- benaufnehmenden Gehäuseteils in Gleitberährung stehen, so daß Arbeitsräume mit zyklisch veränderbaren Volumina vorhanden sind, itfobei die genannten Rotationskolben von einer-Exzenterwelle derart getragen werden, daß die rotationskolben mit einer Phasendifferenz rotieren, die einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 18o° entspricht, ferner ein Einlaßsystem mit in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden Einlaßöffnungsanordnungen, die in dem augeordneten seitlichen Gehäuseteil und/oder mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden, ferner mit in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden zweiten Sinlaßöffnungsanordnungen, die in dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil und/oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden -iotationskolben zyklisch geschlossen werden, wobei den zweiten Sinla·.:- öffnungsanordnungen Einrichtungen zum Verändern der ochlie:. Zeitpunkte der Einlaßöffnungsanordnungen zugeordnet sind, und zwar derart, daß diese Einlaßöffnungsanordnungen bei hohen Drehzahlen des kotors später schließen, ferner mit einer Einlaßkanalanordnung, die eine Drosselklappenanordnung enthält, und ersten Einlaß-Zweigkanälen, die zu je einer der ersten Einlaßöffnungsanordnungen fuhren und stromabwärts von der Drosselklappenanordnunp; durch einen

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ersten /erbindungskanal miteinander verbunden sind, einer zweiten 3inlaß-Zweigkanälen, die zu je einer der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen führen, wobei der Schließzeit-j punkt der ersten Sinlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge des ersten Verbindungskanals so bestimmt sind, daß bei einer Motordrehzahl, bei der eine Änderung des Schließzeitpunktes der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen erfolgt, eine in einem ersten Einlaß-Zweigkanal beim öffnen der zugeordneten ersten Einlaßöffnungsanordnung erzeugte Druckwelle bei der anderen ersten Einlaßöffnungsanordnung knapp vor dem Schließen derselben eintrifft.
2. iotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, de^ jede zweite Einlaßöffnungsanordnung eine Haupteinlaßöffnung und eine Hilfseinlaßöffnung besitzt, die nach der liaupteinlaßöffnung geschlossen werden kann, und daC den Kil.fseinlaßöffnungen eine Steuerventilanordnung zugeordnet ist, die bei hohen Drehzahlen des Motors geöffnet werden kann.
3. -iotaticnskolbenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dao die Hilfseinlaßöffnungen nach den ersten j;.inla3öff nungs anordnungen geschlossen werden und daß die '.'•ffnungs- und. Schlie.^seitpunkte der Haupt- und der Hilfssinla "Öffnung der zweiten Einlaßöffnungsanordnung und die Gesamtlänge der zweiten Sinlaß-Zweigkanäle und des zweiten /erbindungskanals so gewählt sind, daß bei schneilaufendem

ctor eine an einer der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen beim Offnen derselben erzeugte Druckwelle an der anderen zweiten Einlaßöffnungsanordnung knapp vor dem Schließen derselben eintrifft.
4. ttotationskolbenrnotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der üffnungszeiträum der ersten Einlaßöffnungsanordnung einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 23o bis 29o Grad entspricht und daß die ersten Einlaß-Zweigkanäle

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und der erste Verbindungskanal eine Gesamtlänge von o,31 bis 1,72 m haben.
5. Rotationskolbenmotor nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sehne Häufendem Hotor die zweite i'dn-1 aßöf fnungs anordnung nach der ersten ¹LInI aßöf f nungs anordnung geschlossen wird.

β. Rotationskolbenmotor mit zwei Kolben, gekennzeichnet durch: Ein Gehäuse mit zwei kolbenaufnehmenäen Geh-useteilen, von denen jeder eine trochoidenförmige Innenwandung aufweist, ferner mit einem zxösehen den kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen angeordneten, mittleren Gehäuseteil und mit zwei an der Außenseite je eines der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile befestigten seitlichen GehSuseteilen, die mit dem zugeordneten kolbenaufnehmenden Gehäuseteil je einen kolbenaufnehmenden Hohlraum begrenzen, ferner zwei im wesentlichen vieleckige Rotationskolben, die in je einem der kolbenaufnehmenden Hohlräume angeordnet sind und deren Scheitelteile mit der Innenwandung des betreffenden kolbenaufnehmenden Gehäuseteils in Gleitberührung stehen, so daß Arbeitsräume mit Z7/klisch veränderbaren Volumina vorhanden sind, wobei die genannten Rotationskolben von einer Exzenterwelle derart getragen werden, daß die Rotationskolben mit einer Phasendifferenz rotieren, die einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 18o° entspricht, ferner ein Einlaßsystem mit ein erstes Paar von in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden 3inlaßöffnungsanordnungen, von denen jede dem entsprechenden seitlichen Gehäuseteil oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet ist, ein zweites Paar von in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden J!inla3-öffnungsanordnungen, von denen jede in dem mittleren Gehäuseteil bzw. dem entsprechenden seitlichen Gehäuseteil angeordnet ist, eine erste Drosselklappe zur Steuerung

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der O-aszufuhr zu den IDinlaßöffnungsanordnungen des ersten Haares und eine zweite Drosselklappe, die zur Steuerung der Gaszufuhr zu den -Jlinla3öffnungen des zweiten Paares dient und geöffnet werden kann, wenn die erste Drosselklappe im xtfesentlichen vollständig geöffnet ist, wobei die .-",inla'löffnungsanordnungen des zweiten Paares je eine Haupteinla"öffnung und eine Hilfseinlaßöffnung umfassen, die später geschlossen wird als die Haupteinlaßöffnung, daß den Bilfseinla3öffnungen je ein Steuerventil zugeordnet ist, das bei Schnellaufendem Kotor geöffnet wird, und da die in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden SinlaßöCfnungsanordnungen des zweiten Paars miteinander durch eine Kanalanordnung verbunden sind, die angesichts der tffnungs- und 3chlie'3zeitpunkte der Einlaßöffnungen eine solche 'lesaratlänge hat, daß bei jener Motordrehzahl, bei der das Steuerventil geöffnet wird, eine Druckwelle, die in der in den einen kolbenaufnehmenden Hohlraum kündenden Einlaßöffnungsanordnung des ersten Paares erzeugt wird, zu der in den anderen kolbenaufnehmenden Hohlraum -Tibindenden ^T5inlaßöffnungsanordnung des ersten Paares wandert und dort knapp vor dem Schließen der letztgenannten '•".'inlaRöffnunpjsanordnung eintrifft und bewirkt, daß dem 'otor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird.

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