DE3633776C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kreiskolbenmotor mit einem Ansaugsystem, in dem sich die in einem Arbeitsraum erzeugten Druckwellen zwecks Erzielung einer Aufladung zu der Ansaugöffnung für einen anderen Arbeitsraum fortpflanzen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in Kreiskolbenmotoren die an der Ansaugöffnung erzeugten Druckwellen zum Erzielen einer Aufladung auszunutzen. Beispielsweise ist in der US-PS 34 91 733 ein Kreiskolbenmotor beschrieben, der einen Rotor besitzt und in dessen Ansaugsystem zwei verschieden lange Ansaugkanäle vorgesehen sind, so daß bei verschiedenen Drehzahlen des Motors eine Druckresonanz erzielt werden kann. Gemäß dem genannten Patent wird eine Druckresonanz in dem zu einem einzelnen Arbeitsraum führenden Ansaugkanal erzielt. Bei Anwendung dieses Konzeptes auf einen Kreiskolbenmotor mit einer Mehrzahl von Rotoren wird die Druckresonanz in jedem der Ansaug-Zweigkanäle erzeugt, die von dem Ansaugkrümmer zu je einem der Arbeitsräume führen. Daher müssen die Ansaug-Zweigkanäle beträchtliche Längen haben, damit bei einer normalen Betriebsdrehzahl des Motors eine Druckresonanz erzielt wird.

Ferner müssen für jedes Rotorgehäuse mindestens zwei Ansaug-Zweigkanäle vorgesehen sein, damit die Druckresonanz in einem großen Drehzahlbereich des Motors erzielt wird.

Bei Kreiskolbenmotoren mit in den Seitengehäusen vorgesehenen Ansaugöffnungen hat man erkannt, daß ganz zu Beginn des Ansaughubes eine Überschneidung zwischen der Ansaug- und der Auslaßöffnung stattfindet, so daß in dem Arbeitsraum eine beträchtliche Restgasmenge zurückbleibt, die in dem Ansaugkanal in der Nähe der Ansaugöffnung beim Öffnen derselben eine Druckwelle erzeugt. In der US-PS 45 62 804 wird vorgeschlagen, die dabei in der Ansaugöffnung für einen Arbeitsraum erzeugte Druckwelle zum Aufladen eines anderen Arbeitsraums auszunutzen. Nach diesem Vorschlag werden der Öffnungszeitpunkt der Ansaugöffnung und die Länge des Kanals von der Ansaugöffnung für einen Arbeitsraum zu der Ansaugöffnung für einen anderen Arbeitsraum so bestimmt, daß die an der Ansaugöffnung für den einen Arbeitsraum erzeugte Druckwelle an der Ansaugöffnung für den anderen Arbeitsraum gegen Ende des Ansaughubes in diesem anderen Arbeitsraum eintrifft, wenn der Motor in einem Drehzahlbereich arbeitet, in dem eine hohe Ausgangsleistung erforderlich ist. Der Vorschlag gemäß der US-Patentschrift betrifft insbesondere Kreiskolbenmotoren mit zwei Rotoren, und die dort vorgeschlagene Konstruktion ist nur auf Motoren mit zwei Rotoren anwendbar.

Aus der DE-OS 33 37 518, die zu der genannten US-PS 45 62 804 in einem Patentfamilienverhältnis steht, ist ein Kreiskolbenmotor bekannt, der lediglich zwei Rotorgehäuse aufweist. Bei dem vorbekannten Kreiskolbenmotor ist eine Einlaßkanalanordnung mit Einlaß-Zweigkanälen vorgesehen, die zu je einer der Einlaßöffnungen führen und die stromabwärts von der Drosselklappe durch einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind. Die Gesamtlänge der Einlaß-Zweigkanäle und des Verbindungskanals ist derart gewählt, daß beim Betrieb des Motors mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl von 5000 bis 7000 U/min eine während des Öffnungszeitraums einer Einlaßöffnung in dem dieser zugeordneten Einlaß-Zweigkanal erzeugte Druckwelle sich zu der anderen Einlaßöffnung fortpflanzt und in dieser knapp vor dem Schließen derselben eintrifft, so daß dem Motor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird. Die aus der DE-OS 33 37 518 bekannte, nur für Motoren mit zwei Rotoren geeignete Lösung ist nicht ohne weiteres auf Motoren mit mindestens drei Rotorgehäusen übertragbar. Wenn die Lehre aus der DE-OS 33 37 518 auf einen Kreiskolbenmotor mit drei Rotoren übertragen wird, kann sich eine zusätzliche Aufladung ergeben. Diese ist jedoch nicht hoch, da der Druck aus der Einlaßöffnung eines der beiden anderen Rotoren nur einen äußerst geringen Beitrag leisten kann.

Aus dem GB-Buch "The Wankel RC Engine", R. F. Ansdale, ILIFFE Books Ltd., 1970, Seiten 35 bis 43, sind Kreiskolbenmotoren mit drei oder vier Rotoren als solche bekannt.

Man hat nun erkannt, daß in Kreiskolbenmotoren mit drei oder mehr Rotoren die in den Ansaugöffnungen für je einen Arbeitsraum erzeugten Druckwellen einander derart beeinflussen, daß sie nicht ohne weiteres zur Aufladung ausgenutzt werden können. Weiterhin wurde erkannt, daß unter bestimmten Bedingungen eine vorteilhafte Wechselwirkung zwischen den Druckwellen erzielt werden kann, so daß diese für eine wirksame Aufladung ausgenutzt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kreiskolbenmotor mit drei oder mehr Rotoren vorzuschlagen, bei dem die in den Ansaugkanälen im Bereich der Ansaugöffnungen erzeugten Druckwellen effektiver zum Aufladen ausgenutzt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, daß die Längen der Ansaug-Zweigkanäle und der Verzweigung so bemessen sind, daß eine an einer Ansaugwelle erzeugte Druckwelle an einer anderen Ansaugöffnung nach einer Laufzeit eintrifft, die in einem normalen Betriebsdrehzahlbereich des Motors einer Drehung der Exzenterwellenanordnung von 180° entspricht.

Hierdurch trifft die von einer ersten Rotoreinheit kommende Druckwelle an der Ansaugöffnung einer zweiten Rotoreinheit mit einem Phasenabstand von 60° vor der in der zweiten Rotoreinheit selbst erzeugten Druckwelle ein und trifft die von einer dritten Rotoreinheit kommende Druckwelle an der Ansaugöffnung der zweiten Rotoreinheit mit einem Phasenabstand von 60° nach der in der zweiten Rotoreinheit selbst erzeugten Druckwelle ein. Die von der ersten und der dritten Rotoreinheit kommenden Druckwellen unterstützen daher in der zweiten Rotoreinheit die Wirkung der in dieser zweiten Rotoreinheit selbst erzeugten Druckwelle unter Erzeugung einer Summendruckwelle. Diese Summendruckwelle ist im wesentlichen doppelt so groß wie die ursprüngliche Druckwelle. Die Aufladung wird also wesentlich verbessert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in einem Kreiskolbenmotor mit mindestens drei Rotoren der beim Aufsteuern aufeinanderfolgend aufgesteuerter Ansaugöffnungen auftretende Druck im wesentlichen entsprechend einer Sinuskurve verläuft. Wenn man daher die Länge der Kanalstrecken zwischen den Ansaugöffnungen so wählt, daß die an einer Ansaugöffnung erzeugte Druckwelle an einer anderen Ansaugöffnung nach einer Laufzeit eintrifft, die in einem normalen Drehzahlbereich des Motors einer Drehung der Exzenterwellenanordnung von 180° entspricht, kann man die Druckwelle zum Aufladen des Motors ausnutzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt einen Kreiskolbenmotor mit drei Rotoren und einem Ansaugsystem nach einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 im Querschnitt den Kreiskolbenmotor nach Fig. 1,

Fig. 3 in einem Graphen den Druckverlauf an verschiedenen Ansaugöffnungen,

Fig. 4 schaubildlich ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer im Ausgangsystem vorgesehener Verzweigung,

Fig. 5 in einer der Fig. 4 ähnlichen, schaubildlichen Darstellung ein anderes Ausführungsbeispiel und

Fig. 6 in einem Graphen den Druckverlauf in einem Kreiskolbenmotor mit vier Rotoren.

Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 und 2 einen Kreiskolbenmotor mit drei Rotoreinheiten 1 a, 1 b und 1 c. Die Gehäuseanordnung 4 der Rotationskolbenmotors besitzt Rotorgehäuse 2 mit je einer trochoidenförmigen Innenwandlung 2 a, zwischen jeweils zwei Rotorgehäusen 2 angeordnete Zwischengehäuse 3 a und an der äußeren Seitenfläche je eines der äußeren Rotorgehäuse 2 angeordnete Seitengehäuse 3 b. Somit ist für die Rotoreinheiten 1 a und 1 c je ein Rotorhohlraum vorhanden, der von dem Rotorgehäuse 2, dem benachbarten Zwischengehäuse 3 a und dem benachbarten Seitengehäuse 3 b begrenzt ist. Für die Rotoreinheit 1 b ist ein Rotorhohlraum vorhanden, der von dem Rotorgehäuse 2 und den Zwischengehäusen 3 a begrenzt ist. In den Rotorhohlräumen ist je ein im wesentlichen dreieckiger Rotor 5 drehbar angeordnet, dessen Scheitelteile mit der Innenwandung 2 a des Rotorghäuses 2 in Gleitberührung stehen, so daß in jedem Rotorhohlraum drei Arbeitsräume 11 vorhanden sind. Die Rotoren 5 sind auf einer Exzenterwelle 10 derart montiert, daß die Rotoren 5 mit einem auf die Achse der Exzenterwelle 10 bezogenen Winkelabstand von 120° umlaufen.

In der Fig. 1 erkennt man, daß das zwischen den Rotorgehäusen 2 für die Rotoreinheiten 1 b und 1 c vorgesehene Zwischengehäuse 3 a mit Primär-Ansaugöffnungen 6 ausgebildet ist, die in die Rotorhohlräume für die Rotoreinheiten 1 b bzw. 1 c münden, und daß das zwischen den Rotorgehäusen 2 für die Rotoreinheiten 1 a und 1 b vorgesehene Zwischengehäuse 3 a mit einer Primär-Ansaugöffnung 6 ausgebildet ist, die in den Rotorhohlraum für die Rotoreinheit 1 a mündet. Dieses Zwischengehäuse 3 a ist ferner mit einer Sekundär- Ansaugöffnung 7 ausgebildet, die in den Rotorhohlraum für die Rotoreinheit 1 b mündet. Jedes Seitengehäuse 3 b ist mit einer Sekundär-Ansaugöffnung 7 ausgebildet, die in den Rotorhohlraum für die Rotoreinheiten 1 a bzw. 1 c mündet. Gemäß der Fig. 2 ist jedes Rotorgehäuse 2 mit einer Auslaßöffnung 8 ausgebildet. Auf den Rotorgehäusen 2 ist je eine Zündkerze 9 montiert. Mit den Primär-Ansaugöffnungen 6 für die Rotoreinheiten 1 a, 1 b und 1 c ist je ein Ansaug- Zweigkanal 15 a, 15 b bzw. 15 c verbunden. Mit den Sekundär- Ansaugöffnungen 7 für die Rotoreinheiten 1 a, 1 b und 1 c ist je ein Ansaug-Zweigkanal 16 a, 16 b und 16 c verbunden. Es ist ferner ein Hauptansaugkanal 12 vorgesehen, der ein Luftfilter 13 und einen Luftdurchflußmesser 14 enthält.

Der Hauptansaugkanal 12 ist durch einen Primäransaugkanal 15 und eine Verzweigung 17 mit den Ansaug-Zweigkanälen 15 a, 15 b und 15 c verbunden. Der Primär-Ansaugkanal 15 ist mit einer Primär-Drosselklappe 18 und weiter stromabwärts mit einem Ausgleichsbehälter 19 versehen. Der Haupt-Ansaugkanal 12 ist ferner durch einen Sekundär-Ansaugkanal 16 und eine Verzweigung oder einen Verteiler 20 mit den Ansaug- Zweigkanälen 16 a, 16 b und 16 c verbunden. Der Sekundär-Ansaugkanal 16 ist mit einer Sekundär-Drosselklappe 21 und weiter stromabwärts mit einem Ausgleichsbehälter 22 versehen. Die Primär-Drosselklappe 18 wird durch ein Gaspedal betätigt. Das Öffnen der Sekundär-Drosselklappe 21 beginnt, wenn die Primär-Drosselklappe bis in eine vorhergestimmte Stellung geöffnet worden ist. Daher wird im Betrieb des Motors ständig frische Ladung über die Primär-Ansaugöffnungen 6 angesaugt und wird frische Ladung durch die Sekundär- Ansaugöffnungen 7 angesaugt, wenn die Belastung des Motors einen vorherbestimmten Wert übersteigt. In den Ansaug- Zweigkanälen ist im Bereich der Primär-Ansaugöffnung 6 je ein Kraftstoffeinspritzventil 23 vorgesehen.

In der hier beschriebenen Ausführungsform haben die Ansaug- Zweigkanäle 16 a, 16 b und 16 c von der Ansaugöffnung 7 zu der Verzweigung 20 dieselbe Länge l und ist die Länge L zwischen zwei Ansaugöffnungen 7, das heißt, die Summe der Länge eines Ansaug-Zweigkanals von einer Sekundär-Ansaugöffnung 7 bis zu der Verzweigung 20, der Länge eines zweiten Ansaug- Zweigkanals von einer anderen Sekundär-Ansaugöffnung 7 bis zu der Verzweigung 20 und der Länge der diese beiden Ansaug- Zweigkanäle verbindenden Verzweigung 20, so gewählt, daß die an einer Sekundär-Ansaugöffnung 7 erzeugte Druckwelle an einer anderen Sekundär-Ansaugöffnung 7 nach einer Laufzeit eintrifft, die bei einer normalen Betriebsdrehzahl des Motors einer Drehung der Exzenterwelle 10 von 180° entspricht.

Die Kanallängen können wie folgt bestimmt werden.

Für eine Motordrehzahl von N U/min beträgt die einer Drehung der Exzenterwelle 10 von 180° entsprechende Zeit

(180/360) · (60/N)

Da sich die Druckwelle mit der Schallgeschwindigkeit a fortpflanzt, kann die Kanallänge L wie folgt berechnet werden:

L = (180/360) · (60/N) · a (1)

Da die Länge l jedes Ansaug-Zweigkanals im wesentlichen der Hälfte der Länge L entspricht, kann die Länge l wie folgt berechnet werden:

l = (180/360) · (60/N) · (a/2) (2)

Bei einer genaueren Bestimmungen der Länge l müssen zwar auch die Bedingungen an den Enden des Kanals berücksichtigt werden, doch ist der Korrekturfaktor gewöhnlich nur klein, so daß die für den Ansaug-Zweigkanal 16 a, 16 b oder 16 c erforderliche Länge im wesentlichen mit l angegeben werden kann. Man kann daher befriedigende Ergebnisse erzielen, wenn die Längen l der Ansaug-Zweigkanäle 16 a, 16 b und 16 c so gewählt werden, daß bei mit hoher Ausgangsleistung arbeitendem Motor die Formel (2) erfüllt ist. Im allgemeinen arbeitet der Motor bei einer hohen Drehzahl mit einer hohen Ausgangsleistung. Daher kann man N zwischen 5000 und 8000 U/min annehmen, so daß sich bei einer Schallgeschwindigkeit von 346 m/s eine Kanallänge l von 1,04 bis 0,65 m ergibt.

Die Länge der zu den Sekundär-Ansaugöffnungen führenden Ansaug- Zweigkanäle wird vorzugsweise wie vorstehend angegeben bestimmt, weil diese Ansaug-Zweigkanäle einen größeren Strömungsquerschnitt haben als die zu den Primär-Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanäle und nach diesen geschlossen werden, so daß die Aufladung in den zu den Sekundär- Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanälen mit höherer Wahrscheinlichkeit erzielt wird als in den zu den Primär- Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanälen. Außerdem werden die zu den Sekundär-Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanäle nur geöffnet, wenn der Motor mit hoher Ausgangsleistung arbeiten soll.

Man kann aber natürlich auch die Längen der zu den Primär- Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanälen 15 a, 15 b und 15 c so wählen, daß im normalen Betrieb des Motors die Formel (2) erfüllt ist. Beispielsweise kann die Länge jedes zu einer Primär-Ansaugöffnung führenden Ansaug-Zweigkanals so gewählt werden, daß eine Aufladung in demselben Motordrehzahlbereich wie bei den zu den Sekundär-Ansaugöffnungen führenden Ansaug-Zweigkanälen oder in einem anderen Motordrehzahlbereich erzielt wird. In einem Ansaugsystem, das für jede Rotoreinheit nur einen Ansaug-Zweigkanal besitzt, wird dessen Länge entsprechend der Formel (2) bestimmt.

In der Fig. 3 sind für die Rotoreinheiten 1 a, 1 b und 1 c die Steuerungszeitpunkte der Ansaugöffnungen und der Druckverlauf an denselben dargestellt. Man erkennt, daß die Ansaugöffnungen für einen Arbeitsraum im Zeitpunkt IO unmittelbar nach dem oberen Totpunkt TDC öffnet und im Zeitpunkt IC nach dem unteren Totpunkt BDC schließt. In einer Rotoreinheit wird unmittelbar nach dem Absperren eines Arbeitsraums von der Ansaugöffnung diese zum Einleiten des nächsten Ansaughubes zu dem nächsten Arbeitsraum hin geöffnet. Die während des zyklischen Betriebes des Motors in den Ansaugöffnungen der einzelnen Rotoreinheiten auftretenden Druckverläufe sind durch dünne ausgezogenen Linien A ₁, A ₂ und A ₃ dargestellt. Man erkennt, daß der Druck im Arbeitsraum zur Mitte der Dauer des Ansaughubes hin abnimmt und dann ansteigt, weil die angesaugte Luft plötzlich in den Arbeitsraum einströmt. Da die angesaugte Luft auch nach dem unteren Totpunkt in den Arbeitsraum einströmt, steigt der Druck der gesaugten Luft auch nach dem Schließen der Ansaugöffnung noch eine Zeitlang weiter an. Dieser Druckanstieg wird durch den Restgasdruck unterstützt. Daher erreicht der Druck der angesaugten Luft sein Maximum zwischen dem Ende des Ansaughubes und dem Beginn des Ansaughubes des nächsten Arbeitsraumes. Der Verlauf des Ansaugdruckes entspricht im wesentlichen einer Sinuskurve, wie sie durch die Linien A ₁, A ₂ und A ₃ dargestellt ist. Die Druckveränderungen in den Rotoreinheiten 1 a, 1 b und 1 c sind gegeneinander entsprechend einer Drehung der Exzenterwelle von 120° phasenverschoben.

Wenn die von einer Rotoreinheit kommende Druckwelle an einer anderen Rotoreinheit nach einer Laufzeit eintrifft, die einer Drehung der Exzenterwelle von 180° entspricht, trifft die von der Rotoreinheit 1 b kommende, durch eine gestrichelte Linie B ₂ dargestellte Druckwelle an der Ansaugöffnung der Rotoreinheit 1 a mit einem Phasenabstand von 60° vor der in der Rotoreinheit 1 a selbst erzeugten Druckwelle ein und trifft die von der Rotoreinheit 1 c kommende, durch eine strichpunktierte Linie B ₃ dargestellte Druckwelle an der Ansaugöffnung der Rotoreinheit 1 a mit einem Phasenabstand von 60° nach der in der Rotoreinheit 1 a selbst erzeugten Druckwelle ein. Die von den Rotoreinheiten 1 b und 1 c kommenden Druckwellen B ₂ und B ₃ unterstützen in der Rotoreinheit 1 a die Wirkung der in der Rotoreinheit 1 a selbst erzeugten Druckwelle unter Erzeugung einer Summendruckwelle C ₁. Auf ähnliche Weise werden in den Rotoreinheiten 1 b und 1 c im Bereich der Ansaugöffnungen Summendruckwellen C ₂ bzw. C ₃ erhalten. Die auf diese Weise erhaltenen Summendruckwellen bewirken in den entsprechenden Rotoreinheiten eine Aufladung. Wenn man daher die Kanallängen l so wählt, daß sie bei einer bestimmten Motordrehzahl die Formel (2) erfüllen, kann man bei dieser Motordrehzahl oder im Bereich derselben eine Aufladung erzielen. In den üblichen Motoren haben die Ansaugkanäle eine viel kürzere als die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Länge, so daß damit keine Aufladung erzielt werden kann.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Ansaug-Zweigkanäle an den Verzweigungen einfach miteinander verbunden. Man kann jedoch gemäß Fig. 4 anstelle der Verzweigung 20 einen Verteilerbehälter 20′ vorsehen, wenn dessen Volumen so klein ist, daß er die Fortpflanzung des Druckes nicht beeinträchtigt. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Ansaug-Zweigkanäle 16 a, 16 b und 16 c in einer Reihe im Abstand 1₁ voneinander angeordnet, so daß sich die Druckwellen über verschieden lange Strecken fortpflanzen. Diese Längenunterschiede können jedoch so klein sein, daß in der Praxis keine Schwierigkeiten auftreten. Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der gemäß Fig. 4 dadurch, daß die Anschlußstellen der Ansaug-Zweigkanäle 16 a, 16 b, 16 c an dem Verteilerbehälter 20′ in gleichen Abständen von dessen Einlaß angeordnet sind.

Bei einem Kreiskolbenmotor mit vier Rotoren haben diese einen Phasenabstand von 90°. Die in einem derartigen Kreiskolbenmotor mit vier Rotoren auftretenden Druckwellen sind in der Fig. 6 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgen die Zündungen in der ersten, dritten, zweiten und vierten Rotoreinheit auf dieser Reihenfolge und haben die in den Rotoreinheiten erzeugten Druckwellen A ₁, A ₂, A ₃ und A ₄ einen Phasenabstand von 90° voneinander. Die in jeder Rotoreinheit erzeugte Druckwelle pflanzt sich zu anderen Rotoreinheiten fort, so daß durch das Zusammenwirken dieser Druckwellen die Summendruckwellen C ₁, C ₂, C ₃ und C ₄ erzeugt werden.

In einem Kreiskolbenmotor mit drei oder mehr Rotoren kann man die durch das Zusammenwirken von Druckwellen erzeugten Summendruckwellen in der nachstehend angegebenen Weise berechnen, wenn die Ansaugkanäle so lang sind, daß die in einer Rotoreinheit erzeugte Druckwelle in einer anderen Rotoreinheit mit einer Verzögerung eintrifft, die einem Phasenabstand von 190° entspricht. Wenn die Anzahl der Rotoreinheiten mit n angegeben wird und die Rotoren der verschiedenen Rotoreinheiten mit demselben Phasenabstand umlaufen, kann man die primär erzeugten Druckwellen Pn durch folgende Formeln angeben:

P ₁ = cos A
P ₂ = cos (A + 360/n + 180)
P _n = cos A + 360(n-1)/n + 180

Somit kann man die Summendruckwelle P durch folgende Formel angeben:

P(A) = cos A + cos (A + 360/n + 180 + . . .
+ cos A + 360 (n-1/n + 180 = 2 cos A

Daher ist die in jeder Rotoreinheit auftretende Summendruckwelle im Prinzip doppelt so groß wie die in der Rotoreinheit selbst erzeugte Druckwelle. Man erkennt, daß der Erfindungsgedanke nicht nur auf Kreiskolbenmotoren mit drei oder vier Rotoren, sondern allgemein auf Kreiskolbenmotoren mit drei oder mehr Rotoren anwendbar ist.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben, ist aber auf Einzelheiten derselben in keiner Weise eingeschränkt, da die Ausführungsbeispiele im Rahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden können.

Claims (8)

1. Kreiskolbenmotor, bestehend aus
eine Gehäuseanordnung (4) mit mindestens drei Rotorgehäusen, (1 a, 1 b, 1 c), die je eine trochoidenförmige Innenwandung haben, und mit zwischen jeweils zwei einander benachbarten Rotorgehäusen (1 a, 1 b; 1 b, 1 c), angeordneten Zwischengehäusen (3 a), sowie mit Seitengehäusen (3 b), die an der Außenfläche je eines der äußeren Rotorgehäusen (1 a, 1 c) befestigt sind, wobei jedes Rotorgehäuse (1 a, 1 b, 1 c) einen trochoidenförmigen Rotorhohlraum enthält,
in je einen der Rotorhohlräume angeordnete, im wesentlichen polygonale Rotoren (5) mit Scheitelteilen, die mit der Innenwandlung des Rotorgehäuses (1 a, 1 b, 1 c) in Gleitberührung stehen, so daß Arbeitsräume vorhanden sind, deren Volumen bei einer Rotation des Rotors (5) zyklisch verändert wird,
einer die Rotoren (5) tragende Exzenterwellenanordnung (10), auf der die Rotoren (5) in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind,
einem Ansaugsystem mit in der Gehäuseanordnung (4) vorgesehenen Ansaugöffnungen (6), die in je einen Arbeitsraum der Rotorgehäuse (1 a, 1 b, 1 c) münden, und mit gleich langen Ansaug-Zweigkanälen (15 a, 15 b, 15 c), von denen jeder am einen Ende mit einer der Ansaugöffnungen (6) verbunden ist, sowie mit einer Verzweigung (17), die mit den Ansaug-Zweigkanälen (15 a, 15 b, 15 c) an deren anderem Ende verbunden ist, wobei die Längen (l) der Ansaug-Zweigkanäle (15 a, 15 b, 15 c) und der Verzweigung (17) so bemessen sind, daß eine an einer Ansaugöffnung (6) erzeugte Druckwelle an einer anderen Ansaugöffnung (6) nach einer Laufzeit eintrifft, die in einem normalen Betriebsdrehzahlbereich des Motors einer Drehung der Exzenterwellenanordnung (10) von 180° entspricht.

2. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er drei Rotoren (5) besitzt, die auf der Exzenterwellenanordnung (10) mit einem Phasenabstand von 120° voneinander angeordnet sind.

3. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ansaug-Zweigkanäle (15 a, 15 b, 15 c) eine Länge (l) zwischen 0,65 und 1,04 hat, so daß eine Aufladung bei Motordrehzahlen zwischen 5000 und 8000 U/min erzielt werden kann.

4. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigung (17) eine Kammer bildet.

5. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaug-Zweigkanäle (15 a, 15 b, 15 c) von der Kammer (20′) an auf einer Geraden liegenden Stellen verbunden sind (Fig. 4).

6. Kreiskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaug-Zweigkanäle (15 a, 15 b, 15 c) mit der Kammer (20′) an Stellen verbunden sind, die an den Ecken eines Dreiecks liegen (Fig. 5).

7. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 und/oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er vier Rotoren (5) besitzt, die auf der Exzenterwellenanordnung (10) mit einem Phasenabstand von 90° angeordnet sind.

8. Kreiskolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugsystem eine Primär-Ansaugkanalanordnung (15, 15 a, 15 b, 15 c) vorgesehen ist, die für die Verwendung mindestens bei unter niedriger Last arbeitendem Motor bestimmt ist, und eine Sekundär-Ansaugkanalanordnung (16, 16 a, 16 b, 16 c), die für die Verwendung bei unter hoher Last arbeitendem Motor bestimmt ist und die die Ansaug-Zweigkanäle (16 a, 16 b, 16 c) mit den angegebenen Längen (l) aufweist.