DE3343691A1

DE3343691A1 - Einlasssystem fuer rotationskolbenmotoren

Info

Publication number: DE3343691A1
Application number: DE19833343691
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Hiroshima Akagi; Haruo Okimoto; Hideo 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: JPH0337009B2; JPS59101545A; DE3343691C2; US4562803A

Description

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Τ0Ύ0 KOGYO CO., LTD. Aki-gun, Hiroshima-ken (Japan)

Einlaßsystem für Rotationskolbenmotoren

Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenmotor, insbesondere ein Einlaßsystem für Rotationskolbenmotite^en. Speziell betrifft die Erfindung ein für Rotationskolbenmotoren mit zwei Kolben bestimmtes Einlaßsystem mit seitlichen Einlaßöffnungen.

Ein Rotationskolbenmotor besitzt im allgemeinen 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, kolbenaufnehmenden 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 Auslaß-

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Öffnung 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 vorgeschlagen worden, in derartigen 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 1970 ausgegebene US-PS 3 4-91 733 (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 sehneHäufendem Motor beide Kanäle und beide Einlaßöffnungen verwendet und wird bei langsamlaufendem Motor 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·

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 dem 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

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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 Einlaßkanal für den einen kolbenaufnehmenden Hohlraum auftreten, zum Vermehren der in den anderen kolbenaufnehmenden Hohlraum eingelassenen Gasmenge, ausgenutzt werden.

Ferner hat die Erfindung die Aufgabe, für Rotationskolbenmotoren mit zwei Kolben ein Einlaßsystem zu schaffen, das seitlich angeordnete Einlaßöffnungen besitzt und in dem eine Druckresonanzwirkung zum Vermehren der eingelassenen Gasmenge in zwei verschiedenen Drehzahlbereichen des Motors erzeugt werden kann.

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 bei einer bestimmten Motordrehzahl 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 Einlaßöffnung, Insbesondere ist das Gehäuse für jeden kolbenaufnehmenden Hohlraum mit einer in diesen mündenden Niedriglast-EinlaßöffnungsanOrdnung und einer in den Hohlraum mündenden Hochlast-Einlaßöffnungsanordnung ausgebildet und ist für jede Einlaßöffnungsanordnung ein Einlaß-Zweigkanal vorgesehen. Die zu je einem der Niedriglast-Einlaßöffnungsanordnungen führenden Einlaß-Zweigkanäle sind miteinander derart verbunden, dass in dem angegebenen Drehzahlbereich des Motors die vorstehend beschriebene Übertragung der Druckwelle erzielt werden kann. Die zu je einer der Hochlast-Einlaßöffnungsanordnungen führenden Einlaß-Zweigkanäle sind miteinander derart verbunden, daß in einem zweiten Drehzahlbereich des Motors eine ähnliche Wirkung zwischen den Hochlast-Einlaßöffnungsanordnungen erzielt wird.

Daher besitzt ein Rotationskolbenmotor mit zwei Kolben gemäß der Erfindung ein Gehäuse mit zwei kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen, von denen jeder eine trochoidenförmige Innenwandung aufweist, ferner mit einem zwischen den kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen angeordneten, mittleren

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Gehäuseteil und mit zwei an der Außenseite je eines der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile "befestigten seitlichen Gehäuseteilen, 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 zyklisch 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 180° entspricht, ferner ein Einlaßsystem mit in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden ersten Einlaßöffnungsanordnungen, die in dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden und in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden zweiten Einlaßöffnungsanordnungen, die dementsprechend in dem mittleren Gehäuseteil oder dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden, ferner mit einer Einlaßkanalanordnung, die eine Drosselklappenanordnung enthält und erste Einlaß-Zweigkanäle umfaßt, die zu je einer der ersten Einlaßöffnungsanordnungen führen und durch einen ersten Verbindungskanal miteinander verbunden sind, sowie zweite Einlaß-Zweigkanäle, die zu je einer der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen führen und miteinander durch einen zweiten Verbindungskanal verbunden sind, wobei die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der ersten Einlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge der ersten Einlaß-Zweigkanäle und des ersten Verbindungskanals so gewählt sind, dass bei einer.ersten Motordrehzahl eine beim öffnen einer der ersten Einlaßöffnungsanordnungen in

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dem zugeordneten ersten Einlaß-Zweigkanal erzeugte Druckwelle die andere erste Einlaßöffmmgsanordnung knapp vor dem Schließen derselben erreicht, so dass dem Motor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird, und die öffnungs- und Schließzeitpunkte der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen und die öffnungs- und Schließzeitpunkte der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge der zweiten Einlaß-Zweigkanäle und des zweiten "Verbindungskanals so gewählt sind, dass bei einer zweiten Motordrehzahl, die sich von der ersten Motordrehzahl um mehr als 1000 U/min, unterscheidet, eine beim Öffnen einer der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen in dem zugeordneten zweiten Einlaß-Zweigkanal erzeugte Druckwelle an der anderen zweiten EinlaßöffnungsanOrdnung knapp vor dem Schließen derselben eintrifft, so daß dem Motor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird. Nach einer Weiterbildung der Erfindung enthält Jeder Verbindungskanal einen Ausgleichsraum von größerem Volumen. Die Einlaßöffnungsanordnungen können in beiden seitlichen Gehäuseteilen und in dem mittleren Gehäuseteil angeordnet sein.

Die Drosselklappenanordnung kann eine erste Drosselklappe zur Steuerung der Gaszufuhr zu den ersten Einlaß-Zweigkanälen und eine zweite Drosselklappe zur Steuerung der Gaszufuhr zu den zweiten Einlaß-Zweigkanälen umfassen, wobei die zweite Drosselklappe geöffnet werden kann, wenn die erste Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist. In einer derartigen Anordnung soll der zweite Drehzahlbereich des Motors höher liegen als der erste Drehzahlbereich des Motors. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Verbindungskanal stromabwärts von der Drosselklappenanordnung vorgesehen und geht der erste

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Motordrehzahrbereich von 3500 bis 5000 U/min und der zweite Motordrehzahrbereich von 5000 bis 7000 U/min» Ferne!¹ entspricht vorzugsweise der Öffnungszeit raum der ersten Einlaßöffnungsanordnung einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 230 bis 290 Grad und der Öffnungszeitraum der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 270 bis 320 G-rad, wobei die Gesamtlänge der ersten Einlaß-Zweigkanäle und des ersten Yerbindungskanals 0,34 bis 1,47 m und die Gesamtlänge der zweiten Einlaß-Zweigkanäle und des zweiten Yerbindungskanals 0,57 bis 1,37 m beträgt.

Im Bahnen der Erfindung wird für den zweiten Motordrehzahrbereich der vorgenannte Drehzahlbereich von 5000 bis ■7OOO U/min gewählt, weil die meisten Motoren so ausgelegt sind, dass ihre Ausgangsleistung in diesem Drehzahlbereich am höchsten ist, so dass in diesem Drehzahlbereich durch eine Vermehrung der zugeführten Gasmenge die stärkste Erhöhung der Ausgangsleistung erzielt werden kann. Für den ersten Drehzahlbereich wird der Bereich von 3500 bis 5000 U/min gewählt, weil in diesem Drehzahlbereich im allgemeinen das höchste Abtriebsdrehmoment erzielt wird und in einem niedrigeren Drehzahlbereich keine beträchtliche Druckresonanzwirkung erzielt werden kann· Da die Druckresonanzwirkung in einem Drehzahlbereich von 1000 U/min auf jeder Seite einer ersten und einer zweiten Resonanzdrehzahl erzielt werden kann, sollen sich die erste und die zweite Resonanzdrehzahl voneinander vorzugsweise um mindestens 1000 U/min unterscheiden, damit in einem großen Drehzahlbereich des Motors dessen Ausgangsleistung erhöht werden kann. Der Öffnungszeitraum der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen soll vorzugsweise größer sein als einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 270° entspricht, weil dies der Drehwinkel zwischen dem oberen Totpunkt und

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dem unteren Totpunkt für den im Einlaßzustand befindlichen Arbeitsraums ist und mindestens in diesem Zeitraum Gas zugeführt werden kann. Wenn jedoch der Öffnungszeitraum der Einlaßöffnungsanordnung 270° beträgt, sollen der Öffnungszeitraum und der Schließzeitraum der Einlaßöffnungsanordnung nicht genau am oberen und am unteren Totpunkt liegen, sondern gegenüber diesen Totpunkten vorzugsweise verzögert sein, und zwar unter Berücksichtigung der durch die Trägheit des einzulassenden Gases bedingten Verzögerung des Stroms des einzulassenden Gases. Der obere Grenzwert von 320° für den Öffnungszeitraum der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen ist dadurch bestimmt, dass eine zweite Einlaßöffnungsanordnung nicht zwei einander benachbarte Arbeitsräume miteinander verbinden soll.

Wenn die ersten Einlaßöffnungsanordnungen in erster Linie bei niedrigen Drehzahlen verwendet werden sollen, wenn dem Motor nur eine kleine Gasmenge mit geringer Trägheit zugeführt wird, müssen diese Einlaßöffnungsanordnungen um weniger als 50 nach dem unteren '^otpunkt geschlossen werden, damit ein Rückschlag des zugeführten Gases vermieden wird. In diesem Fall muß der Öffnungszeitraum jedoch einem Drehwinkel von mindestens 230° entsprechen, damit die Zufuhr einer genügenden Gasmenge gewährleistet ist. Daher wird für die ersten Einlaßöffnungsanordnungen der vorstehend angegebene Öffnungszeitraum von 230 bis 290 Grad empfohlen. In der Praxis sind die Arbeitsräume voneinander durch Seitendiahtungen getrennt, die auf Seitenflächen des Rotationskolbens vorgesehen sind, so dass der tatsächliche Öffnungszeitraum der Einlaßöffnungsanordnung um etwa 40 größer ist als der auf Grund der Form des Rotationskolbens geometrisch bestimmte Wert. Bei der Bestimmung des Öffnungszeitraums der Einilaßöffnungsanordnungen kann die Anordnung

der Seitendichtungen berücksichtigt werden. Bei der Bestimmung des vorgenannten oberen Grenzwerts braucht dagegen die Anordnung der Seitendichtungen nicht berücksichtigt zu werden, weil in dem oberen und mittleren Motordrehzahlbereich, mit dem sich die Erfindung befaßt, der kleine Spalt zwischen der Seitenfläche des Rotations kolbens und dem seitlichen oder mittleren Gehäuseteil keinerlei Einfluß hat·

Es ist ratsam, den Verbindungskanal stromabwärts von der Drosselklappe anzuordnen, weil diese sonst dem fortpflan zen der Druckwelle einen Widerstand entgegensetzt. Die Gesamtlänge des Verbindungskanals und der Einlaß-Zweigkanäle ist durch folgende Pormel gegeben:

L = (Θ - 180 - θ_ό) . 60/560N .C (1) Dabei ist

L die Gesamtlänge

θ der Öffnungszeitraum der Einlaßöffnungsanordnung

H die Motordrehzahl

0 die Schallgeschwindigkeit

θ der Ruhezeitraum, d.h. die Gesamtdauer des Zeitraums zwischen dem Aufsteuern der Einlaßöffnungsanordnung und der Erzeugung der Druckwelle und des Zeitraums, der für eine befriedigende Vermehrung der eingelassenen Gasmenge vor dem vollständigen Schließen der Einlaßöffnungsanordnung genügt; dieser Ruhezeitraum entspricht einem Drehwinkel von etwa 20°.

Es versteht sich daher, dass der Ausdruck (Θ - 180 - 9_Q) jenen Drehwinkel der Exzenterwelle darstellt, der dem Zeitraum von der Erzeugung der Druckwelle an der einen

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Einlaßöffnungsanordnung bis zu dem Zeitpunkt des Eintreffens der Druckwelle an der anderen Einlaßöffnungsanordnung entspricht.

Der Ausdruck 60/360F stellt den Zeitraum einer Umdrehung des Motors dar. Da bei einer Umgebungstemperatur von 20⁰G die Schallgeschwindigkeit C gleich 343 m/s ist, beträgt die Länge L 0,57 "bis 1>37 m für eine Motordrehzahl N von 5000 bis 7000 U/min und 0,34 bis 1,47 m für eine Motordrehzahl N von 3500 bis 5000 U/min. In der Gleichung (1) ist der Einfluß der Strömung des einzulassenden Gases auf die Fortpflanzung der Druckwelle vernachlässigt worden, weil die Strömungsgeschwindigkeit des einzulassenden Gases gegenüber der Schallgeschwindigkeit niedrig ist.

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,

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 erzielte Verbesserung.

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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 Gehäuseteils 2 ist ein seitlicher Gehäuseteil 5 angebracht, der mit einer Einlaßöffnungsanordnung 4 für Hochlastbetrieb ausgebildet ist. Die kolbenaufnehmenden Gehäuseteile 2, die seitlichen Gehäuseteile 5 und der mittlere Gehäuseteil 5a bilden zusammen ein Gehäuse 6, das zwei kolbenaufnehmende Hohlräume enthält. Der mittlere Gehäuseteil 5a ist mit Einlaßöffnungen 3 ausgebildet, die in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume münden und für den Niedriglastbetrieb bestimmt sind.

Jeder der kolbenaufnehmenden Hohlräume enthält einen im wesentlichen dreieckigen Rotationskolben 7· Die von einer Exzenterwelle 8 getragenen Rotationskolben 7 sind an ihren Scheitelteilen mit Scheiteldichtungen 14 und Eckdichtungen 15 und auf ihren Seitenflächen mit Seitendichtungen 13 versehen. Während der Rotation der Rotationskolben 7 gleiten die Scheiteldichtungen 14 auf den Innenwandungen 2a der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile 2 und gleiten die Seitendichtungen 13 auf den ihnen benachbarten Wandungen der seitlichen Gehäuseteile 5 und des mittleren Gehäuseteils 5a. Infolgedessen sind in dem Gehäuse 6 in jedem der kolben aufnehmenden Gehäuseteile Arbeitsräume 9- vorhanden, deren Volumen bei rotierendendem

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Rotationskolben 7 zyklisch verändert wird. Die von der Exzenterwelle 8 getragenen Rotationskolben 7 rotieren mit einer Phasendifferenz von 180°. Jeder kolbenaufnehmende Gehäuseteil 2 ist mit einer Auslaßöffnung 10 ausgebildet und mit einer Zündkerze 11 bzw. 12 versehen. Die Auslaßöffnung 10 ist durch einen Auslaßkanal 29 mit einem Auspuffkrümmer 30 verbunden.

Das Einlaßsystem des Motors besitzt einen Luftfilter 17, das mit einem gemeinsamen Einlaßkanal 16 verbunden ist, der einen Luftmengenmesser 18 enthält. Der gemeinsame Einlaßkanal 16 führt zu einem Primäreinlaßkanal 20 mit einer Primär-Drosselklappe 22 und zu einem Sekundäreinlaßkanal 21 mit einer Sekundärdrosselklappe 23, die mit der Primärdrosselklappe 22 derart verbunden ist, dass die Sekundärdrosselklappe 23 geöffnet wird, nachdem die Primärdrosselklappe 22 im wesentlichen geöffnet worden ist. Die Kanäle 20 und 21 sind voneinander durch eine Trennwand 19 getrennt. Der Primäreinlaßkanal 20 ist mit einem Ausgleichsbehälter 28 verbunden, der mit zwei Einlaß-Zweigkanälen 20a und 20b verbunden ist, die zu je einer der Einlaßöffnungsanordnungen 3 führen, die in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume münden. Der Sekundäreinlaßkanal 21 ist mit einem Ausgleichsbehälter 26 verbunden, der mit zwei Sinlaß-Zweigkanälen 21a und 21b verbunden ist, die zu je einer der Einlaßöffnungsanordnungen 4 führen. Im Bereich jeder Einlaßöffnungsanordnung 3 ist der zugeordnete Einlaß-Zweigkanal 20a bzw. 20b mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 24- versehen. Jeder Sekundäreinlaßkanal 21a oder 21b hat eine größere Querschnittsfläche als jeder der Primäreinlaßkanäle 20a und 20b.

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In an sich bekannter Weise werden die Einlaßöffnungsanordnungen 3 und 4 durch die Rotationskolben 7 zyklisch aufgesteuert. Der Öffnungszeitraum jeder Einlaßöffnungsanordnung 3 entspricht einem Drehwinkel der Exzenterwelle 8 von 230 bis 290 Grad. Der Öffnungszeitraum jeder Einlaßöffnungsanordnung 4 entspricht einem Drehwinkel von 270 bis 320 Grad. Die Einlaßöffnungsanordnungen 3 und 4- sind so angeordnet, dass sie im wesentlichen gleichzeitig aufgesteuert werden und die Anordnung 3 vor der Anordnung 4 geschlossen wird.

In der Figur 1 erkennt man, dass die Einlaß-Zweigkanäle 20a und 20b stromabwärts von der Drosselklappe 22 angeordnet sind und die Länge β ρ haben. Ferner haben die Mündungen der Einlaß-Zweigkanäle 20a und 20b einen Mittenabstand & λ. Infolgedessen bildet der Ausgleichsbehälter 28 einen Verbindungskanal 27 zwischen den Einlaß-Zweigkanälen 20a und 20b. Das das Volumen des Ausgleichsbehälters 27 relativ groß ist, kann eine Druckwelle ohne beträchtliche Schwächung von einem Einlaß-Zweigkanal zum anderen wandern. Die Gesamtlänge L der Einlaß-Zweigkanäle 20a und 20b und des Verbindungskanals 28 wird nach der Formel L= t> ^ + 2 02 berechnet und liegt zwischen 0,34- und 1,47 m. Der Ausgleichsbehälter 26 bildet einen Verbindungskanal 25 zwischen den Einlaß-Zweigkanälen 21a und 21b. Die Gesamtlänge der Kanäle 21a, 21b und 25 hat einen Wert zwischen 0,57 und 1,37 m·

Jetzt seien anhand der Figur 4 die Vorgänge erläutert, die im Betrieb des Motors stattfinden. Beim Aufsteuern der Einlaßöffnungsanordnungen 3 und 4 eines Motorteils,

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beispielsweise des Motorteils 1Β wird an diesen Einlaßöffnung sanordnungen 3 und 4 im Zeitpunkt A je eine Druckwelle erzeugt, die durch die Zweigkanäle 20a, 20b und den Verbindungskanal 27 bzw. durch die Zweigkanäle 21a, 21b und den Verbindungskanal 25 zu der Einlaßöffnungsanordnung 3 bzw. 4 des anderen Motorteils, beispielsweise des Motorteils 1A, wandert. Da die Gesamtlänge L den vorstehend beschriebenen Wert hat, erreicht die Druckwelle bei einer mittleren Motordrehzahl die EinlaßöffnungsanOrdnung 3 dieses anderen Motorteils im Zeitpunkt B, knapp bevor diese Einlaßöffnung 4a geschlossen wird. Die Druckwelle verhindert, dass gegen Ende des Einlaßhubes ein Rückschlag von eingelassenem Gas aus dem im Einlaßzustand befindlichen Arbeitsraum stattfindet, und bewirkt eine zusätzliche Gaszufuhr. Im Zeitpunkt C in B¹XgUr 4 wird an der Einlaßö ff nungs anordnung 3 des Motorteils 1A eine Druckwelle erzeugt, die bei einer mittleren Motordrehzahl die Einlaßöffnungsanordnung 3 des Motorteils 1B im Zeitpunkt D erreicht, knapp bevor diese Einlaßöffnungsanordnung 3 schließt. Bei einer hohen Motordrehzahl kann die an der Einlaßöffnungsanordnung 3 im Zeitpunkt A erzeugte Druckwelle die andere Einlaßöffnungsanordnung 3 nicht vor dem Schließen derselben erreichen. In diesem Fall trifft jedoch die im Zeitpunkt E in Figur 4 an der Einlaßöffnungsanordnung 4 erzeugte Druckwelle an der Einlaßöffnungsanordnung im Zeitpunkt P ein, so dass eine ähnliche Druckresonanzwirkung erzielt wird. Auf diese Weise kann man sowohl bei mittleren als auch bei hohen Drehzahlen des Motors dessen Abtriebsdrehmoment in der in der Figur 5 durch die ausgezogene Linie dargestellten Weise erhöhen·.· Die Drehzahl, bei welcher die Druckresonanzwirkung erzeugt wird, ist von den öffnungs- und Schließzeitpunkten der Einlaßöffnungsanordnungen und von

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der Gesamtlänge der betreffenden Einlaß-Zweigkanäle und des ihnen zugeordneten Verbindungskanals abhängig. Diese öffnungs- und Schließzeitpunkte und diese Gesamtlange werden so gewählt, dass die gewünschte Wirkung bei einer gewünschten mittleren Motordrehzahl und einer gewünschten hohen Drehzahl erzielt wird. In dem in der Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Druckresonanzwirkungen bei 4500 U/min und 6000 U/min erzielt.

Die Erfindung ist nicht nur auf einen Einspritzmotor, sondern auch auf einen Vergasermotor anwendbar, doch werden bei der Anwendung auf einen Einspritzmotor 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 Erfindung ,jedoch nicht eingeschränkt sind, da diese Ausführungsbeispiele im Rahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden können.

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PATENTANSPRÜCHE

«!Rotationskolbenmotor mit zwei Kolben, gekennzeichnet durch: Ein Gehäuse mit zwei kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen, von denen jeder eine trochoidenförmige Innenwandung aufweist, ferner mit einem zwischen den kolbenaufnehmenden Gehäuseteilen angeordneten, mittleren Gehäuseteil und mit zwei an der Außenseite je einea der kolbenaufnehmenden Gehäuseteile befestigten seitlichen Gehäuseteilen, 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 GIeitberührung stehen, so dass Arbeitsräume mit zyklisch 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 180° entspricht, £erner ein Einlaßsystem mit in je einem der Kolben aufnehmenden Hohlräume mündenden, ersten Einlaßöffnungsanordnungen, die in, dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil oder dem mittleren Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch geschlossen werden und in je einen der kolbenaufnehmenden Hohlräume mündenden zweiten Einlaßöffnungsanordnungen, die dementsprechend' in dem mittleren Gehäuseteil oder dem zugeordneten seitlichen Gehäuseteil ausgebildet sind und durch den rotierenden Rotationskolben zyklisch

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geschlossen werden, ferner mit einer Einlaßkanalanordnung, die eine Drosselklappenanordnung enthält und erste Einlaß-Zweigkanäle umfaßt, die zu je einer der ersten Sinlaßöffnungsanordnungen führen und durch einen ersten Verbindungskanal miteinander verbunden sind sowie zweite Einlaß-Zweigkanäle, die zu je einer der zweiten Einlaßöffnungrsanordnungen führen und miteinander durch einen zweiten Verbindungskanal verbunden sind, wobei die öffnungs- und Schließzeitpunkte der ersten Einlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge der ersten Einlaß-Zweigkanäle und des ersten Verbindungskanals so gewählt sind, dass bei einer ersten Motordrehzahl eine beim öffnen einer der ersten Einlaßöffnungsanordnungen in dem zugeordneten ersten Einlaß-Zweigkanal erzeugte Druckwelle die andere erste Einlaßöffnungsanordnung knapp vor dem Schließen derselben erreicht, so dass dem Motor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird, und die öffnungs- und Schließzeitpunkte der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen und die Gesamtlänge der «weiten Einlaß-Zweigkanäle und des zweiten Verbindungskanals so gewählt sind, dass bei einer zweiten Motordrehzahl, die sich von der ersten Motordrehzahl um mehr als 1000 U/min unterscheidet, eine beim öffnen einer der zweiten Einlaßöffnung sanordnungen in dem zugeordneten zweiten Einlaß-Zweigkanal erzeugte Druckwelle an der anderen zweiten Einlaßöffnungsanordnung knapp vor dem Schließen derselben eintrifft, so dass dem Motor eine zusätzliche Gasmenge zugeführt wird.

2. Rotationskolbenanordnung nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Einlaß-Zweigkanäle und der erste und der zweite Verbindungskanal stromabwärts von der Drosselklappenanordnung angeordnet sind.

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5· Rotationskolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappenanordnung eine erste Drosselklappe zur Steuerung der Gaszufuhr zu den ersten Einlaß-Zweigkanälen und eine zweite Drosselklappe zur Steuerung der Gaszufuhr zu den zweiten Einlaß-Zweigkanälen umfaßt und daß die zweite Drosselklappe geöffnet werden kann, wenn die erste Drosselklappe im wesentlichen vollständig geöffnet ist, wobei die zweite Motordrehzahl- hoher ist als die erste Motordrehzahl.

4. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszeitraum der ersten Einlaßöffnungsanordnung einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 230 bis 290 Grad und der Üffnungszeitraum der zweiten Einlaßöffnungsanordnungen einem Drehwinkel der Exzenterwelle von 270 bis 320 Grad entspricht und daß die Gesamtlänge der ersten Einlaß-Zweigkanäle und des ersten Verbindungskanals 0,34 bis 1,4-7 m und die Gesamtlänge der zweiten Einlaß-Zweigkanäle und des zweiten Verbindungskanals 0,57 bis 1»37 ^ beträgt.

5· Rotationskolbenmotor nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen Luftmengenmesser zum Messen des Luftstroms in der Einlaßkanalanordnung und durch in je einem der ersten Einlaß-Zweigkanäle angeordnete Kraftstoffeinspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff in Abhängigkeit von dem mittels des Luftmengenmessers gemessenen Luftstroms.

6. Rotationskolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungszeitraum der zweiten Einlaß-

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öffnungsanOrdnung langer ist als der der ersten Einlaßöffnungsanordnung.

7· Rotationskolbenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einlaßöffnungsanordnung im wesentlichen gleichzeitig aufgesteuert werden und die erste Einlaßöffnungsanordnung nach der zweiten Einlaßöffnungsanordnung geschlossen wird.

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