DE4003337C1 - Rotary piston IC engine - has injection nozzles pivoting in housing wall inlets and directed toward piston surface - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationshubkolbenmotor bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit Ein- und Auslaßöffnungen in der Gehäusewandung, in dem ein Rotor mit in radialen Kammern geführte Kolben zen­ trisch gelagert ist, und zur Rotorachse parallel ver­ laufende Kolbenbolzen, die durch in stirnseitigen Gehäuse­ deckeln angeordnet, sternförmige Führungsnuten ge­ führt sind, wobei die Gehäusedeckel gegenüber dem Gehäuse derart verschwenkbar sind, daß sich die Totpunktlagen der Führungsnuten in bezug auf die Einlaßöffnungen ändert.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 38 10 728 bekannt. Nach der bekannten Aus­ führungsform wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch entwe­ der durch den Kolben selbst angesaugt oder der Kraft­ stoff wird separat zur angesaugten Luft mittels einer Düse in den Kammerraum gespritzt. Der Kolben nimmt in der Kammer unterschiedliche Saugstellungen ein, wäh­ rend der Rotor mit den Kammeröffnungen den Bereich der Einlaßöffnungen in der Gehäusewandung überschrei­ tet. Da die Kammern sich auf einer Kreisbahn bewegen und der Überdeckungsbereich von Kammeröffnung zu Ein­ laßöffnung mit der Drehung des Rotors zunächst zu und dann wieder abnimmt, ist es schwierig, der Brennkam­ mer bei geeigneter Kolbenstellung das Kraft­ stoff-Luft-Gemisch zuzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einlaß­ öffnung in der Gehäusewandung derart auszugestalten, daß eine gezielte Kraftstoffzuführung für die sich ändernden Überdeckungsbereiche von Kammeröffnung zu Einlaßöffnung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Einlaßöffnungen in der Gehäusewandung schwenkbare, auf die Kolbenoberfläche gerichtete Einspritzdüsen angeordnet sind, die in oder gegen die Drehrichtung des Rotors verschwenkbar sind.

Durch den Einsatz von schwenkbaren Einspritzdüsen in den Einlaßöffnungen der Gehäusewandung wird in vor­ teilhafter Weise erreicht, daß der Kraftstoffstrahl in die Brennkammer entweder gegen die Drehrichtung oder in Drehrichtung des Rotors eingespritzt werden kann. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeu­ tung, wenn die oberen und unteren Totpunkte der Führungsnut in den stirnseitigen Deckeln verschwenk­ bar angeordnet sind, so daß sich die Totpunktlagen gegenüber den Einlaßöffnungen verändern. Weiterhin kann durch die schwenkbare Anordnung der Einspritz­ düse immer der heißeste Punkt mit dem Kraftstoff­ strahl auf dem Kolbenboden erreicht werden, was zu einem höheren Durchmischungsgrad des Kraftstoff-Luft- Gemisches führt.

Zweckmäßig ist es, die Einspritzdüse in einem Kugelge­ lenk zu lagern. Ein Kugelgelenk ermöglicht auf ein­ fache Weise den Kraftstoffstrahl in die für den Motor wirksamste Stellung zu verschwenken. Durch das Kugel­ gelenk kann jeder Punkt auf der kreisförmigen Kol­ benfläche durch den Kraftstoffstrahl erreicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Rotationshubkolbenmotor und

Fig. 2 eine schwenkbare Einspritzdüse gemäß der Erfindung in der Ein­ laßöffnung der Gehäusewandung eines Rotationshubkolbenmotors in einer geschnittenen Teilan­ sicht.

Der in der Fig. 1 dargestellte Rotationshubkolbenmo­ tor weist ein auf einem Ständer 1 befestigtes zylin­ derförmiges Gehäuse 2 auf. An den Stirnseiten ist das Gehäuse 2 mittels Deckeln 3 verschlossen. In dem Gehäuse 2 ist ein Rotorblock 4 mit einer Rotorwelle 5 drehbar gelagert. Der stirnseitige Deckel 3 weist eine in strichpunktierter Darstellung angeordnete sternförmige Führungsnut 6 auf. In die Führungsnut 6 greifen Enden von Kolbenstangen 7a, 7b, 7c ein und werden in ihr geführt. Die Kolbenstangen 7a, 7b, 7c verlaufen dabei parallel zur Achse der Rotorwelle 5.

Im Rotorblock 4 sind radial Kammern 8a, 8b, 8c ange­ ordnet, in denen Kolben 9a, 9b, 9c geführt werden. In den Stirnwänden des Rotorblocks 4 weisen die Kammern 8a, 8b, 8c nicht dargestellte Führungsschlitze auf. Durch die Führungsschlitze greifen die Kolbenstangen 7a, 7b, 7c, die mit den Kolben 9a, 9b, 9c verbunden sind. Die Dichtigkeit des Verbrennungsraumes in den Kammern 8a, 8b, 8c gegenüber der Atmosphäre wird in bekannter Weise mittels Kolbenringe 10 erreicht.

Zur Beschickung der Kammern 8a, 8b, 8c mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch sind in der Gehäusewandung ge­ genüberliegende Einlaßöffnungen 11a und 11b sowie zum Ausstoßen des verbrannten Gases Auslaßöffnungen 12a und 12b angebracht. Zwischen den Einlaßöffnungen 11a, 11b und den Auslaßöffnungen 12a, 12b ist jeweils eine Zündkerze 13 in der Gehäusewandung angeordnet. Oberer und unterer Bereich des Gehäuses 2 sind spiegelsymme­ trisch aufgebaut, so daß die Zündkerzen 13 um 180° jeweils versetzt in der Gehäusewandung angeordnet sind. Zur Kühlung des Rotationshubkolbenmotors sind in der Gehäusewandung Kühlungskanäle 14 mit einem Kühlmittel gefüllt.

In der Fig. 2 ist auf einer der Einlaßöffnung 11a eine Einspritzdüse 15 mittels eines Kugelgelenks 15 schwenkbar angeordnet. Entsprechend der Pfeilrichtung 17 kann die Einspritzdüse 15 verschwenkt werden, so daß ein Kraftstoffstrahl 18 entsprechend auf einen bestimmten Teilbereich einer Kolbenfläche 19 auftref­ fen kann. Dabei kann die Einspritzdüse 15 entweder gegen die Drehrichtung 20 oder in Drehrichtung 20 des Rotorblocks 4 weisen.

Die Arbeitsweise des Rotationshubkolbenmotors voll­ zieht sich in der Drehung entsprechend der Drehrich­ tung 20. Das in der oberen Kammer 8a durch den Kolben 9a verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch die Zündkerze 13 gezündet. Durch die Expansionskraft des gezündeten Gemisches wird der Kolben 8a zum unteren Totpunkt auf der Führungsnut 6 gedrückt. Der Rotor­ block 4 wird dabei um 30° gedreht. Nach dem Durchfah­ ren des ersten unteren Totpunktes kommt die Kammeröff­ nung mit der Auslaßöffnung 12b zur Deckung. Ent­ sprechend der sternförmigen Führungsnut 6 wird der Kolben 8a zu einem weiteren zweiten oberen Totpunkt gedrückt, der zum ersten oberen Totpunkt um 90° ver­ setzt ist. Beim Durchfahren der Führungsnut 6 vom ersten unteren Totpunkt zum zweiten oberen Totpunkt wird das Abgas aus der Kammer 8a gedrückt. Nachdem der Kolben 8a den zweiten oberen Totpunkt passiert hat, kommt die Einlaßöffnung 11a mit der Kammer 8a zur Deckung. Beim Durchfahren der Führungsnut 9 vom zweiten oberen Totpunkt zum zweiten unteren Totpunkt um weitere 30° saugt der Kolben 9a Luft an. Gemäß der Erfindung kann nun eine geeignete Stellung für die Einspritzdüse 15 gewählt werden, um in einem günsti­ gen Zeittakt den Kraftstoff in die Kammer 8a zu spritzen, bevor der zweite Zündgang durch die um 180° versetzte Zündkerze 13 erfolgt.

Claims (2)

1. Rotationshubkolbenmotor bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit Ein- und Auslaß­ öffnungen in der Gehäusewandung, in dem ein Rotor mit in radialen Kammern geführten Kolben zentrisch ge­ lagert ist, und zur Rotorachse parallel verlaufenden Kolbenbolzen, die durch in stirnseitigen Gehäuse­ deckeln angeordnete, sternförmige Führungsnuten ge­ führt sind, wobei die Gehäusedeckel gegenüber dem Gehäuse derart verschwenkbar sind, daß sich die Tot­ punktlagen der Führungsnute in bezug auf die Einlaß­ öffnungen ändert, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einlaßöffnungen (11a, 11b) in der Gehäusewandung schwenkbare, auf die Kolbenoberfläche (19) gerichtete Einspritzdüsen (15) angeordnet sind, die in oder gegen die Drehrichtung des Rotors (4) verschwenkbar sind.

2. Rotationshubkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (15) in einem Kugelgelenk (16) gelagert sind.