JP2002227655A - High efficiency rotary engine - Google Patents

High efficiency rotary engine

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JP2002227655A
JP2002227655A JP2001065730A JP2001065730A JP2002227655A JP 2002227655 A JP2002227655 A JP 2002227655A JP 2001065730 A JP2001065730 A JP 2001065730A JP 2001065730 A JP2001065730 A JP 2001065730A JP 2002227655 A JP2002227655 A JP 2002227655A
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JP
Japan
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chamber
fuel
rotary piston
exhaust
rotary engine
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JP2001065730A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hatanaka
武史 畑中
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Original Assignee
Individual
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high efficiency rotary engine, small-sized, lightweight, having a high output, and extremely low in fuel consumption and in environmental pollution. SOLUTION: In this high efficiency rotary engine, a rotary piston 28 is housed in an operation chamber 16 having a suction compression chamber 12 and an expansion exhaust chamber 14, and a circular high pressure chamber 72 is formed concentrically with the operation chamber 16. A timing rotor 74 is housed rotatably in the high pressure chamber 72. The main combustion chamber 84 of the timing rotor 74 is periodically and sequentially communicated with the suction compression chamber 12 and the expansion exhaust chamber 14. A homogeneous extremely lean fuel mixture is introduced into the main combustion chamber 84, a fuel is injected thereinto, and the resultant mixture is ignited as an ignition core to generate an explosive combustion gas. The generated combustion gas is injected from the combustion chamber 84 into the exhaust chamber 14 to generate a motive power for the rotary piston 28. Thereby, ultra-low environmental pollution and fuel consumption, and high output are materialized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関に関し、とく
に、ロータリエンジンに関する.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to a rotary engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油資源の枯渇化、自動車、船舶、航空
機による大気汚染ならびに地球温暖化が深刻な問題とな
っており、その緊急な対策が望まれている。そのため、
各国でクリーンな次世代動力の研究開発が活発となり、
その有効な対策としてロータリエンジンおよび均一希薄
予混合燃焼方式が提案されている。
2. Description of the Related Art Depletion of petroleum resources, air pollution by automobiles, ships and aircraft and global warming have become serious problems, and urgent countermeasures are desired. for that reason,
Research and development of clean next-generation power has become active in each country,
As effective countermeasures, a rotary engine and a homogeneous lean premixed combustion system have been proposed.

【0003】米国特許第5、305、721号にはワン
ケル型ロータリエンジンが提案されている。このエンジ
ンではアペックスシールが点火プラグ、燃料噴射ノズル
および吸排気ポートを跨ぐときに、ガスの吹きぬけが生
じるため、排ガス中の有害成分が増加するとともに著し
く燃費が悪い.
[0003] US Patent No. 5,305,721 proposes a Wankel rotary engine. In this engine, when the apex seal straddles the spark plug, the fuel injection nozzle, and the intake / exhaust port, the gas blows through, so the harmful components in the exhaust gas increase and the fuel efficiency is remarkably poor.

【0004】米国特許第5、755、197号には仕切
部材により区画された吸入圧縮室と膨張排気室を有する
作動室にロータリピストンを回転可能に収納したロータ
リエンジンが提案されている。このロータリエンジンに
おいて、作動室の径方向外部に燃焼室を形成して、燃焼
室と作動室の間に複数の可動サドルシールと、これらと
それぞれ係合する回転バルブ部材が配置された構造が提
案されている。この構造において、シール先端とロータ
リピストンとの間ならびに回転バルブとサドルシールと
の間の気密性と潤滑性が極めて悪いため、エンジンの出
力効率を高めることができない。さらに、回転バルブ駆
動用として多数の連結部材を必要とするため、エンジン
構造が複雑となり、エンジンの小型軽量化が困難とな
る。また、この構造ではエンジンの限界回転数を高めて
高出力化を図ることができない。
US Pat. No. 5,755,197 proposes a rotary engine in which a rotary piston is rotatably housed in a working chamber having a suction compression chamber and an expansion / exhaust chamber partitioned by a partition member. In this rotary engine, a structure is proposed in which a combustion chamber is formed radially outside the working chamber, and a plurality of movable saddle seals and a rotary valve member respectively engaging with the movable saddle seal are arranged between the combustion chamber and the working chamber. Have been. In this structure, since the airtightness and lubricity between the seal tip and the rotary piston and between the rotary valve and the saddle seal are extremely poor, the output efficiency of the engine cannot be increased. Further, since a large number of connecting members are required for driving the rotary valve, the structure of the engine is complicated, and it is difficult to reduce the size and weight of the engine. Further, with this structure, it is not possible to increase the limit rotational speed of the engine to increase the output.

【0005】米国特許第5、979、395号には超希
薄予混合圧縮着火型ロータリエンジンが提案されてい
る。このエンジンにおいて、ロータリピストンには複数
の可動ベーンが設けられていて、作動室の内周面を摺動
しながら隣接したベーン間の吸入圧縮スペースの容積を
変化させることにより吸気の圧縮を行っている.この構
造では吸入圧縮スペースの最大容積が小さいため、エン
ジンの高出力化を図るためには必然的にエンジンサイズ
が大型化する。したがって、小形軽量のエンジンで高出
力を得ることはできない。さらに、ロータリピストンの
可動ベーンが高温高圧の燃焼ガスに連続的に直接曝され
ているにもかかわらず、可動ベーンと作動室との潤滑性
が極めて悪く、そのため、エンジンの最大回転数を上げ
て高出力を得ることができない。しかも、上記構造にお
いて、超希薄予混合気を燃焼滞留室に導入して圧縮着火
をさせるようになっているが、混合気の最大圧縮時点に
おいて燃焼滞留室にロータリピストンのベーンスロット
が隣接する。このとき、圧縮混合気の一部がベーンスロ
ット内に漏洩するため、圧縮混合気の圧力が低下して温
度が下がるため、超希薄混合気の自己着火が困難とな
る。この場合、ノッキングや失火が発生し、安定したエ
ンジンの運転が困難となる。
US Pat. No. 5,979,395 proposes an ultra-lean premixed compression ignition rotary engine. In this engine, the rotary piston is provided with a plurality of movable vanes, and the intake piston is compressed by changing the volume of a suction compression space between adjacent vanes while sliding on the inner peripheral surface of the working chamber. Yes. In this structure, since the maximum capacity of the suction compression space is small, the engine size is inevitably increased in order to increase the output of the engine. Therefore, high output cannot be obtained with a small and lightweight engine. Furthermore, even though the movable vane of the rotary piston is continuously and directly exposed to the high-temperature, high-pressure combustion gas, the lubricating property between the movable vane and the working chamber is extremely poor. High output cannot be obtained. Moreover, in the above structure, the super-lean premixed gas is introduced into the combustion stagnation chamber to cause compression ignition, but the vane slot of the rotary piston is adjacent to the combustion stagnation chamber at the time of maximum compression of the air / fuel mixture. At this time, since a part of the compressed air-fuel mixture leaks into the vane slot, the pressure of the compressed air-fuel mixture is lowered and the temperature is lowered, so that the self-ignition of the extremely lean air-fuel mixture becomes difficult. In this case, knocking or misfire occurs, and stable operation of the engine becomes difficult.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ロータリエンジンは、第1に、エンジン構造が複雑であ
るため,小形軽量,超低公害、超低燃費の高効率ロータ
リエンジンを提供することができない。第2に、従来の
ロータリエンジンでは高圧縮比を得ることが困難なた
め、超希薄予混合気を安定して自己着火させることがで
きない。
As described above, the conventional rotary engine firstly provides a high-efficiency rotary engine of small size, light weight, ultra-low pollution and ultra-low fuel consumption because the engine structure is complicated. Can not do. Second, since it is difficult to obtain a high compression ratio with the conventional rotary engine, it is impossible to stably ignite the ultra-lean premixed gas.

【0007】本発明の目的は上記問題を解消して、小形
軽量、高出力、超低公害、超低燃費の高効率ロータリエ
ンジンを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a small, lightweight, high-output, ultra-low-pollution, ultra-low-fuel-efficiency rotary engine.

【0008】本発明の他の目的は均一超希薄混合圧縮着
火(HomogeneousCharged comp
ression ignition)(以下、HCCI
と称する。)型の高効率ロータリエンジンを提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a homogeneous ultra-lean mixed compression ignition (Homogeneous Charged comp).
response ignition) (hereinafter, HCCI
Called. ) Type high-efficiency rotary engine.

【0009】[0009]

【問題を解決するための手段】本願第1発明の高効率ロ
ータリエンジンにおいて、ロータハウジングの作動室内
にロータリピストンを回転可能に収納し、作動室に隣接
して形成された円形高圧室にタイミングロータを回転可
能に収納し、タイミングロータに主燃焼室を配置してタ
イミングロータをロータリピストンに同期させることに
より、周期的に主燃焼室を作動室に連通させて高圧空気
を主燃焼室に導入し、高圧空気に燃料を噴射して高温高
圧の燃焼ガスを発生させ、これを作動室に還流させてロ
ータリピストンに動力を発生させるようにしたものであ
る。
In the high efficiency rotary engine according to the first aspect of the present invention, a rotary piston is rotatably housed in a working chamber of a rotor housing, and a timing rotor is provided in a circular high-pressure chamber formed adjacent to the working chamber. Is rotatably housed, the main combustion chamber is arranged in the timing rotor, and the timing rotor is synchronized with the rotary piston, thereby periodically communicating the main combustion chamber with the working chamber to introduce high-pressure air into the main combustion chamber. Fuel is injected into high-pressure air to generate high-temperature, high-pressure combustion gas, which is returned to the working chamber to generate power in the rotary piston.

【0010】本願第2発明の高効率ロータリピストンに
おいて、吸入圧縮室および膨張排気室からなる作動室を
ロータハウジング内に形成し、吸入圧縮室に燃料噴射ノ
ズルを配置して作動室内にロータリピストンを回転可能
に収納し、作動室に隣接して円形高圧室を形成し、円形
高圧室内に主燃焼室を備えたタイミングロータを回転可
能に収納し、圧縮上死点付近で円形高圧室に隣接して着
火手段を配置するようにしたものである。
In the high-efficiency rotary piston according to the second aspect of the present invention, a working chamber including a suction compression chamber and an expansion / exhaust chamber is formed in a rotor housing, and a fuel injection nozzle is arranged in the suction compression chamber to form a rotary piston in the working chamber. A rotatable housing, a circular high-pressure chamber is formed adjacent to the working chamber, and a timing rotor having a main combustion chamber is rotatably stored in the circular high-pressure chamber, and is adjacent to the circular high-pressure chamber near the compression top dead center. The ignition means is arranged.

【0011】[0011]

【作用】本願第1発明の高効率ロータリピストンによれ
ば、作動室内で吸入圧縮された高温高圧の吸気は周期的
にタイミングロータの主燃焼室に導入され、吸気に燃料
が噴射されて着火され、高温高圧の燃焼ガスを発生さ
せ、次いで、主燃焼室から作動室に燃焼ガスを噴出させ
てロータリピストンに動力を発生させることにより、エ
ンジンの小形軽量化、高出力化を図るようにしたもので
ある。
According to the high-efficiency rotary piston of the first aspect of the present invention, the high-temperature and high-pressure intake air sucked and compressed in the working chamber is periodically introduced into the main combustion chamber of the timing rotor, where fuel is injected into the intake air and ignited. By generating high-temperature and high-pressure combustion gas and then ejecting the combustion gas from the main combustion chamber to the working chamber to generate power on the rotary piston, the engine can be made smaller, lighter, and more powerful. It is.

【0012】本願第2発明の高効率ロータリピストンに
よれば、吸入圧縮室内に燃料の一部が噴射され、ロータ
リピストンにより吸気と燃料が攪拌混合されて均一超希
薄予混合気が生成され、圧縮上死点付近で均一超希薄予
混合気はタイミングロータの主燃焼室に導入され、次い
で,均一超希薄予混合気に追加燃料が噴射されて着火さ
れて高温高圧の燃焼ガスが発生し、主燃焼室から燃焼ガ
スを膨張排気室に還流させてロータリピストンに動力を
発生させることにより、均一希薄予混合気の安定した着
火を促進して超低公害化と超低燃費化を両立させるよう
にしたものである。
According to the high-efficiency rotary piston of the second aspect of the present invention, a part of fuel is injected into the suction compression chamber, and the rotary piston mixes intake air and fuel with stirring to generate a uniform ultra-lean premixed gas. Near the top dead center, the homogeneous ultra-lean premix is introduced into the main combustion chamber of the timing rotor, and then additional fuel is injected into the homogeneous ultra-lean premix to ignite to generate high-temperature, high-pressure combustion gas. By circulating the combustion gas from the combustion chamber to the expansion and exhaust chamber and generating power in the rotary piston, it promotes stable ignition of the homogeneous lean premixed gas to achieve both ultra-low pollution and ultra-low fuel consumption. It was done.

【0013】[実施例]以下、本発明の望ましい実施例
による高効率ロータリエンジンにつき、図面を参照しな
がら説明する。図1、図2において、高効率ロータリエ
ンジン10は潤滑オイル通路11aを備えた出力軸11
の中心線に対して対照的に形成された吸入圧縮室12
と、膨張排気室14とからなる真円作動室16を有する
ロータハウジング18と、フロントサイドプレート20
と、中間サイドプレート22、24と、オイル溜め26
とを備え,これらは複数のボルトにより互いに連結され
る。ロータリピストン28が出力軸11に連結され、作
動室16内に回転可能に収納される。図2,図3に示さ
れるように、ロータリピストン28は長軸および短軸を
備え,長軸は短軸から長軸方向に鋭角βで延びる曲面状
前縁30と、これから後方に延びていて作動室16の曲
率に近似する鋭角αの円弧状ピストンヘッド32とを備
える。ロータリピストン28は気密性を高めて高圧縮比
を得るためのアペックスシール34とロータリピストン
28の側壁でアペックスシール34から延びるサイドシ
ール36とを備える。アペックスシール34はピストン
ヘッド32の前縁部で軸方向に延びるように形成された
スライド溝32a内に摺動可能に収納されていて、作動
室16の内周面と近似した曲率の円弧状摺動部34a
と、アペックスシール34の端部に形成されていてサイ
ドシール端部36aを保持するサイドシール保持部34
bと、潤滑オイル収納部34cとを備える.ロータリピ
ストン28は放射方向に延びるオイルサプライ孔38を
備えていて、潤滑オイル収納部34c内に潤滑オイルを
供給する。潤滑オイルはアペックスシール34の側面か
ら摺動面34aに均一に供給され、同時に、サイドシー
ル36には後述のオイルスプレー孔から潤滑オイルが供
給される。このため、ロータリピストン28の円滑な潤
滑と冷却が良好に行われ、高圧縮比と耐久性の向上が図
れ、同時にエンジンの最高回転数を1万回転から2万回
転まで高めて高出力化が実現できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A high efficiency rotary engine according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2, a high-efficiency rotary engine 10 includes an output shaft 11 having a lubricating oil passage 11a.
Suction compression chamber 12 formed symmetrically with respect to the center line of
A rotor housing 18 having a round working chamber 16 including an expansion / exhaust chamber 14, and a front side plate 20.
, Intermediate side plates 22 and 24, oil sump 26
And these are connected to each other by a plurality of bolts. A rotary piston 28 is connected to the output shaft 11 and is rotatably housed in the working chamber 16. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotary piston 28 has a major axis and a minor axis. The major axis extends from the minor axis at an acute angle β in the major axis direction at an acute angle β, and extends rearward therefrom. An arc-shaped piston head 32 having an acute angle α approximating the curvature of the working chamber 16. The rotary piston 28 includes an apex seal 34 for improving airtightness and obtaining a high compression ratio, and a side seal 36 extending from the apex seal 34 on a side wall of the rotary piston 28. The apex seal 34 is slidably accommodated in a slide groove 32 a formed at the front edge of the piston head 32 so as to extend in the axial direction, and has an arc-shaped slide having a curvature similar to the inner peripheral surface of the working chamber 16. Moving part 34a
And a side seal holding portion 34 formed at an end of the apex seal 34 and holding the side seal end 36a.
b, and a lubricating oil storage portion 34c. The rotary piston 28 has an oil supply hole 38 extending in the radial direction, and supplies the lubricating oil into the lubricating oil storage portion 34c. The lubricating oil is uniformly supplied to the sliding surface 34a from the side surface of the apex seal 34, and at the same time, the lubricating oil is supplied to the side seal 36 from an oil spray hole described later. Therefore, the lubrication and cooling of the rotary piston 28 are smoothly performed and the compression ratio and the durability are improved. At the same time, the maximum engine speed is increased from 10,000 to 20,000 to increase the output. realizable.

【0014】図1、図2に戻って,ロータハウジング1
8は出力軸11の中心線に対して対照的な位置に形成さ
れたスライド溝40、42を備え、その中にそれぞれ径
方向に摺動可能な仕切部材44、46を収納する.仕切
部材44はアウタースライド44aと、インナースライ
ド44bと、バネ44c,44dと、インナースライド
44bにより回転可能に支持された転動ローラ44e
と、通油孔44f,44gとを備える.同様に、仕切部
材46はアウタースライド46aと、インナースライド
46bと、バネ46c,46dと、転動ローラ46e
と、通油高46f,46gとを備える。アウタースライ
ド44a,46a内にはグリースその他の潤滑剤がキャ
ップ(図示せず)から充填される。さらに、ロータハウ
ジング18は吸入圧縮室12および膨張排気室14にそ
れぞれ形成された吸気ポート48および排気ポート50
とを備える.吸気ポート48は圧縮下死点付近に開口す
る.吸気ポート48と排気ポート50との間には排ガス
還流装置(EGR)52が連結され、排ガスの一部がコ
ントロール弁54により流量調整されて吸気ポート48
に還流される。吸気ポート48に隣接して1次燃料噴射
ノズル56が配置され、ロータリピストン28の吸入圧
縮工程時に燃料の一部F1がピストン28の壁面に対し
て噴射される。このとき、ピストン28の壁面に衝突し
た噴霧は微細化されるとともに一部は気化され、ピスト
ン28のさらなる移動につれて吸気と還流排ガスとの給
気と均一に攪拌混合され、さらに噴霧の気化が促進され
て均一超希薄予混合気が生成される。圧縮上死点付近に
おいて、すなわち、仕切部材44に隣接して、ロータハ
ウジング18は軸方向に延びる混合気導出溝58を備
え、さらに、圧縮上死点付近、すなわち、仕切部材44
に隣接して断面円弧状燃焼ガス導入溝60を備える.冷
却ジャケット62は作動室16の外周に軸方向に延びる
ように適宜間隔で形成された多数のフイン64aと、フ
イン64aに互い違いに形成された連通孔66と、ラジ
エータ(図示せず)等の外部冷却装置に連通するクーラ
ントインレット68と、クーラントアウトレット70
と、仕切部材44側部に配置された円弧状連通溝部材7
2とを備える.
Returning to FIGS. 1 and 2, the rotor housing 1 will be described.
8 has slide grooves 40 and 42 formed at positions symmetrical with respect to the center line of the output shaft 11, and accommodates radially slidable partition members 44 and 46, respectively. The partition member 44 includes an outer slide 44a, an inner slide 44b, springs 44c and 44d, and a rolling roller 44e rotatably supported by the inner slide 44b.
And oil passage holes 44f and 44g. Similarly, the partition member 46 includes an outer slide 46a, an inner slide 46b, springs 46c and 46d, and rolling rollers 46e.
And oil passage heights 46f and 46g. Grease or other lubricant is filled in the outer slides 44a and 46a from a cap (not shown). Further, the rotor housing 18 has an intake port 48 and an exhaust port 50 formed in the intake compression chamber 12 and the expansion / exhaust chamber 14, respectively.
With. The intake port 48 opens near the bottom dead center of the compression. An exhaust gas recirculation device (EGR) 52 is connected between the intake port 48 and the exhaust port 50, and a part of the exhaust gas is flow-adjusted by the control valve 54 so that the intake port 48
Refluxed. A primary fuel injection nozzle 56 is arranged adjacent to the intake port 48, and a part F1 of fuel is injected to a wall surface of the piston 28 during a suction compression process of the rotary piston 28. At this time, the spray colliding with the wall surface of the piston 28 is refined and partially vaporized, and is further uniformly stirred and mixed with the intake air and the recirculated exhaust gas as the piston 28 moves further, further promoting the vaporization of the spray. As a result, a uniform ultra-lean premixture is generated. Near the compression top dead center, that is, adjacent to the partition member 44, the rotor housing 18 has an air-fuel mixture outlet groove 58 extending in the axial direction, and further, near the compression top dead center, that is, the partition member 44.
Is provided with a combustion gas introduction groove 60 having an arcuate cross section adjacent to. The cooling jacket 62 includes a plurality of fins 64 a formed at appropriate intervals so as to extend in the axial direction on the outer periphery of the working chamber 16, communication holes 66 alternately formed in the fins 64 a, and an external device such as a radiator (not shown). A coolant inlet 68 communicating with the cooling device, and a coolant outlet 70
And the arcuate communication groove member 7 arranged on the side of the partition member 44
2 is provided.

【0015】図1,図2,図4において、作動室16に
隣接してこれと同心的に中間サイドプレート22内に円
形高圧室72が形成され、高圧室72は中間サイドプレ
ート22に装着された中間サイドプレート24により密
閉される。出力軸11にはタイミングロータ74がロー
タリピストン28と同心的に連結されていて、高圧室7
2内に回転可能に収納される.タイミングロータ74は
対照的に配置されて高圧室72の内周面に摺動する一対
のアペックスシール76、78と、アペックスシール7
6、78の底面に接触して配置されて高圧室72の側壁
に摺動する円形サイドシール80とを備える.図2、図
4より明らかなように、高圧室72は作動室16の混合
気導出溝58と燃焼ガス導入溝60に連通する。タイミ
ングロータ74は混合気導出溝58および燃焼ガス導入
溝60を周期的に開閉するための一対の対照的な円弧状
バルブ部82と、これらの間に形成された一対の主燃焼
室84とを備えた環状リング86とオイルサプライキャ
ビティ88とを備える.環状リング86はアペックスシ
ール76に潤滑オイルを供給するため放射状に延びるオ
イルサプライ孔86aを備え,後述の如く、キャビティ
88内にスプレーされた潤滑オイルはオイルサプライ孔
86aからアペックスシール76、78の側面から高圧
室72の内周面に遠心力によって強制的に供給され、極
めて良好な冷却と潤滑が行われる.主燃焼室84はロー
タリピストン28の圧縮上死点の手前で混合気導出溝5
8と連通して吸入圧縮室12の均一超希薄予混合気を導
入するための前縁90と、ロータリピストン28が圧縮
上死点を少し過ぎた時点で燃焼ガス導入溝60に燃焼ガ
スを供給するための燃焼ガス吐出溝92とを備える。中
間サイドプレート22内において、圧縮上死点付近で高
圧室72と連通する小孔94と、渦巻室96からなる副
室とが形成される.渦巻室96は全圧縮容積の70%の
容積を持っていて、タイミングロータ74の主燃焼室8
4の前縁90が小孔94を通過したときに、主燃焼室8
4の超希薄混合気が渦巻室96内に渦流状に流入する。
圧縮工程中にロータリピストン28のピストンヘッド3
2の後縁32bが転動ローラ44eを通過した時点で渦
巻室96の均一超希薄混合気中に2次燃料噴射ノズル9
8から残りの燃料F2が噴射される。このとき、燃料の
一部が渦巻室96内で燃焼し、高温高圧燃焼ガスが燃料
といっしょに小孔94から主燃焼室84に噴出し、そこ
で新しい均一超希薄混合気と混合し、2次燃料を核とし
て自己着火し、瞬時に完全燃焼が行われる。このため、
HC,CO,NOx,黒煙、スス等の有害成分がほとん
ど含まれない、いわゆる、ゼロエミッション状態の排ガ
スが排出される。主燃焼室84の高温高圧の燃焼ガスは
吐出溝92を経て燃焼ガス導入溝60から膨張排気室1
4の転動ローラ44eとロータリピストン28の後縁部
32bとの微小スペースに供給され、ピストン28を駆
動して出力軸11に動力を発生させる。ロータリエンジ
ン10の始動を良好にするために渦巻室96に、電気で
ニクロム線を赤熱する加熱プラグ100が設けられ、始
動前に超希薄混合気を予熱する。加熱プラグ100は副
室96内に流入した高温の均一予混合気をさらに加熱し
て混合気の自己着火を促進させてもよい.この場合,2
次燃料噴射ノズル98を省略して1次燃料噴射ノズル5
6から全燃料を噴射するように変形してもよい。図2、
図4,図5より明らかなように、燃焼ガス導入溝60は
予め定められた回転角でロータリピストン28の回転方
向に延びていて、比較的広い回転角の範囲で膨張排気室
14内にへの燃焼ガスの供給期間を長期化する形状に設
計される。
1, 2, and 4, a circular high-pressure chamber 72 is formed in the intermediate side plate 22 adjacent to and concentric with the working chamber 16, and the high-pressure chamber 72 is mounted on the intermediate side plate 22. Sealed by the intermediate side plate 24. A timing rotor 74 is connected to the output shaft 11 concentrically with the rotary piston 28.
It is rotatably housed in 2. The timing rotor 74 is symmetrically arranged and a pair of apex seals 76 and 78 sliding on the inner peripheral surface of the high pressure chamber 72 and the apex seal 7
A circular side seal 80 disposed in contact with the bottom surfaces of the high pressure chambers 6 and 78 and sliding on the side wall of the high pressure chamber 72. As is clear from FIGS. 2 and 4, the high-pressure chamber 72 communicates with the air-fuel mixture outlet groove 58 and the combustion gas inlet groove 60 of the working chamber 16. The timing rotor 74 includes a pair of contrasting arc-shaped valve portions 82 for periodically opening and closing the air-fuel mixture outlet groove 58 and the combustion gas inlet groove 60, and a pair of main combustion chambers 84 formed therebetween. An annular ring 86 provided and an oil supply cavity 88 are provided. The annular ring 86 has an oil supply hole 86a extending radially to supply lubricating oil to the apex seal 76. As described later, the lubricating oil sprayed into the cavity 88 receives the side surfaces of the apex seals 76 and 78 from the oil supply hole 86a. , Is forcibly supplied to the inner peripheral surface of the high-pressure chamber 72 by centrifugal force, and very good cooling and lubrication are performed. The main combustion chamber 84 is located just before the compression top dead center of the rotary piston 28 and the mixture outlet groove 5
Combustion gas is supplied to the combustion gas introduction groove 60 when the rotary piston 28 slightly passes the compression top dead center when the rotary piston 28 slightly passes through the compression top dead center. And a combustion gas discharge groove 92 for performing the operation. In the intermediate side plate 22, a small hole 94 communicating with the high-pressure chamber 72 near the compression top dead center and a sub-chamber including a spiral chamber 96 are formed. The spiral chamber 96 has a volume of 70% of the total compression volume, and the main combustion chamber 8 of the timing rotor 74
When the leading edge 90 of the main combustion chamber 8 passes through the small hole 94, the main combustion chamber 8
The super-lean mixture 4 flows into the swirling chamber 96 in a swirling manner.
The piston head 3 of the rotary piston 28 during the compression process
When the trailing edge 32b of the second fuel cell 2 passes the rolling roller 44e, the secondary fuel injection nozzle 9
8, the remaining fuel F2 is injected. At this time, a part of the fuel burns in the swirl chamber 96, and the high-temperature and high-pressure combustion gas is ejected together with the fuel from the small holes 94 into the main combustion chamber 84, where it mixes with a new uniform ultra-lean mixture to form a secondary gas. Self-ignition with fuel as nucleus, complete combustion instantaneously. For this reason,
Exhaust gas in a so-called zero emission state, which contains almost no harmful components such as HC, CO, NOx, black smoke and soot, is emitted. The high-temperature and high-pressure combustion gas in the main combustion chamber 84 passes from the combustion gas introduction groove 60 through the discharge groove 92 to the expansion exhaust chamber 1.
4 is supplied to the minute space between the rolling roller 44e and the rear edge 32b of the rotary piston 28, and drives the piston 28 to generate power on the output shaft 11. In order to make the start of the rotary engine 10 good, a heating plug 100 that glows the nichrome wire electrically is provided in the spiral chamber 96 to preheat the ultra-lean mixture before the start. The heating plug 100 may further heat the high-temperature homogeneous premixture flowing into the sub-chamber 96 to promote self-ignition of the mixture. In this case, 2
The primary fuel injection nozzle 98 is omitted and the primary fuel injection nozzle 5 is omitted.
6 may be modified to inject all fuel. FIG.
As apparent from FIGS. 4 and 5, the combustion gas introduction groove 60 extends in the rotation direction of the rotary piston 28 at a predetermined rotation angle, and enters the expansion exhaust chamber 14 within a relatively wide rotation angle range. Is designed to prolong the combustion gas supply period.

【0016】図1に戻って、円筒状オイル溜め26には
潤滑油兼冷却用オイル102が溜められる.オイル10
2はポート104を介して外部で冷却するか、または新
品と交換される。オイル102はロータリエンジン10
の各部の静止パーツ、ベアリングおよびシールの潤滑
と冷却を行うことにより、金属の膨張と磨耗を少なくし
たものである.このため、エンジンハウジングやロータ
リピストンをアルミ合金で製造可能となり、ピストンの
慣性モーメントを小さくしてエンジンの加速性および減
速性を向上させる効果がある。出力軸11はメインオイ
ル通路11aと、径方向にのびる複数のオイルスプレー
孔11c,11d,11e,11fを備える。出力軸1
1はフロントサイドプレート20、中間サイドプレート
24およびオイル溜め26によりそれぞれ支持されたベ
アリング106、108、110により回転可能に支持
される。出力軸11はオイル溜め26内に延びていて第
一ギア112を駆動する第一延長部11gおよびオイル
溜め26の外壁に搭載されていて1次燃料噴射ノズル5
6(図2)および2次燃料噴射ノズル98(図4)に1
次,2次燃料を供給するための燃料噴射ポンプ114を
駆動するための第二延長部11hを備える.第一ギア1
12は第二ギア116を介してオイルポンプ118を駆
動する.オイルポンプ118はパイプ120およびフロ
ントサイドプレート20のオイル連通孔122を介して
出力軸11の外周に形成されたオイルチャンバ124に
オイル102が加圧下で供給される。次に,オイルはオ
イルスプレー孔11c,11d、11e,11fを介し
てシール各部へ供給されてこれらを冷却し潤滑する。な
お、残った潤滑オイルは中間サイドプレート24のオイ
ルリターン孔25を経てオイル溜め26に戻される。オ
イル溜め26内には第一ギア112の外周に近接して中
間サイドプレート24上に回転角度センサー126が装
着され、出力軸11の回転角度を検知してコントロール
ユニット(図示せず)にロータリーピストン28の回転
角に対応した回転角度信号を出力する。コントロールユ
ニットは回転角度信号に応答して燃料噴射弁(図示せ
ず)を周期的に順次開いて1次,2次燃料噴射ノズル5
6、98から吸入圧縮室12および渦巻室96内にそれ
ぞれ1次,2次燃料を噴射する。
Returning to FIG. 1, lubricating oil / cooling oil 102 is stored in cylindrical oil reservoir 26. Oil 10
2 is cooled externally via port 104 or is replaced with a new one. Oil 102 is the rotary engine 10
Lubrication of stationary parts, bearings and seals in various parts of
And cooling to reduce metal expansion and wear. For this reason, the engine housing and the rotary piston can be made of an aluminum alloy, which has the effect of reducing the moment of inertia of the piston and improving the acceleration and deceleration of the engine. The output shaft 11 has a main oil passage 11a and a plurality of radially extending oil spray holes 11c, 11d, 11e, 11f. Output shaft 1
1 is rotatably supported by bearings 106, 108 and 110 supported by a front side plate 20, an intermediate side plate 24 and an oil reservoir 26, respectively. The output shaft 11 extends into the oil sump 26 and is mounted on an outer wall of the oil sump 26 and a first extension 11g for driving the first gear 112.
6 (FIG. 2) and the secondary fuel injection nozzle 98 (FIG. 4)
Next, a second extension 11h for driving a fuel injection pump 114 for supplying the secondary fuel is provided. First gear 1
Reference numeral 12 drives an oil pump 118 via a second gear 116. The oil 102 is supplied under pressure to an oil chamber 124 formed on the outer periphery of the output shaft 11 through an oil communication hole 122 of the oil pump 118 through a pipe 120 and a front side plate 20. Next, the oil is supplied to each part of the seal via the oil spray holes 11c, 11d, 11e and 11f to cool and lubricate them. The remaining lubricating oil is returned to the oil reservoir 26 via the oil return hole 25 of the intermediate side plate 24. In the oil sump 26, a rotation angle sensor 126 is mounted on the intermediate side plate 24 near the outer periphery of the first gear 112, detects the rotation angle of the output shaft 11, and sends a rotary piston to a control unit (not shown). A rotation angle signal corresponding to the rotation angle of 28 is output. The control unit periodically opens fuel injection valves (not shown) in response to the rotation angle signal to sequentially open the primary and secondary fuel injection nozzles 5.
Primary and secondary fuels are injected into the suction compression chamber 12 and the volute chamber 96 from 6, 98, respectively.

【0017】以下,高効率ロータリエンジン10の作用
につき詳細に説明する。図2,図4,図5において、ロ
ータリピストン28が反時計方向に回転すると、吸気ポ
ート48から空気と還流排ガスからなる給気が吸入され
る。このとき、1次燃料噴射ノズル56からロータリピ
ストン28の壁面に燃料の一部が噴射される。燃料の噴
霧はピストン28の高温壁部により一部気化され、給気
と攪拌混合されて均一超希薄混合気が吸入圧縮室12内
で生成される。この混合気はピストンヘッド32により
圧縮される。このとき、混合気導出溝58はタイミング
ロータ74のバルブ部82により閉じられているため、
均一超希薄混合気は吸入圧縮室12内で圧縮される。図
4において、ピストンヘッド32が圧縮上死点付近に達
したときにタイミングロータ74の前縁90が混合気導
出溝58を通過し、このとき、主燃焼室84が吸入圧縮
室12と連通して均一超希薄混合気が導入される。つぎ
に、均一超希薄混合気は小孔94を経て渦巻室96内に
渦流状に進入する。ピストンヘッド32がさらに移動し
て図5の位置にきたとき、すなわち、タイミングロータ
28の燃焼ガス吐出92が仕切部材44を通過する直前
に副室96内に2次燃料F2が噴射される。このとき、
2次燃料と超希薄混合気の一部が着火燃焼して圧力が上
昇し、高温ガスが2次燃料および超希薄混合気といっし
ょに主燃焼室84に噴出し、そこで新しい超希薄混合気
と混合されて完全燃焼が行われ、高温高圧のクリーン燃
焼ガスが発生する。燃焼ガスはタイミングロータ74の
燃焼ガス吐出溝92および燃焼ガス導入溝60を経てピ
ストンヘッド32の後援部32bと転動ローラ44eと
の間に噴出してロータリピストン28を高圧力で駆動
し、出力軸11に動力を発生させる。
Hereinafter, the operation of the high-efficiency rotary engine 10 will be described in detail. 2, 4, and 5, when the rotary piston 28 rotates counterclockwise, supply air including air and recirculated exhaust gas is sucked from the intake port 48. At this time, a part of the fuel is injected from the primary fuel injection nozzle 56 to the wall surface of the rotary piston 28. The fuel spray is partially vaporized by the high-temperature wall of the piston 28 and mixed with the supply air by stirring to produce a uniform ultra-lean mixture in the suction compression chamber 12. This mixture is compressed by the piston head 32. At this time, since the air-fuel mixture outlet groove 58 is closed by the valve portion 82 of the timing rotor 74,
The uniform ultra-lean mixture is compressed in the suction compression chamber 12. In FIG. 4, when the piston head 32 reaches the vicinity of the compression top dead center, the leading edge 90 of the timing rotor 74 passes through the air-fuel mixture outlet groove 58, and at this time, the main combustion chamber 84 communicates with the suction compression chamber 12. A homogeneous ultra-lean mixture is introduced. Next, the uniform ultra-lean mixture enters the swirling chamber 96 through the small holes 94 in a swirling manner. When the piston head 32 further moves to the position shown in FIG. 5, that is, immediately before the combustion gas discharge 92 of the timing rotor 28 passes through the partition member 44, the secondary fuel F2 is injected into the sub chamber 96. At this time,
A part of the secondary fuel and the ultra-lean mixture is ignited and burned to increase the pressure, and the high-temperature gas is ejected together with the secondary fuel and the ultra-lean mixture into the main combustion chamber 84, where a new ultra-lean mixture is formed. Mixing and complete combustion are performed, and clean combustion gas of high temperature and high pressure is generated. The combustion gas is ejected between the support portion 32b of the piston head 32 and the rolling roller 44e through the combustion gas discharge groove 92 and the combustion gas introduction groove 60 of the timing rotor 74 to drive the rotary piston 28 at a high pressure and output. Power is generated on the shaft 11.

【0018】 上述の高効率ロータリエンジン10は従
来のガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンに比べ
て次のような利点がある。 1)構造簡単、小形軽量、高出力、低振動である。 2)弁機構が不要なため、部品点数を大幅に低減してエ
ンジン構造をコンパクト化できる。 3)エンジンの最高回転数の限界を1万〜2万回転程度
まで引き上げて高出力を得ることができる。 4)1つのロータリピストンで同時に吸入圧縮工程と膨
張排気工程を実行するため、エンジンを高性能化でき
る。 5)エンジンの回転ムラが少ないので、フライホイール
を小さくでき、エンジン自体を軽量化できる。 6)ロータリピストンが吸入作用と排気作用を確実に実
行できるため、エンジン回転数が上昇しても、排気が一
部残ったり,吸入側に流入することがなく、失火やノッ
キングが起きない. 7)排気のとき、混合気の一部が排気とともに排出され
ることがないため、燃料が不経済とならない。 8)燃料を吸入圧縮室内に噴射してロータリピストンに
より気化、攪拌、混合したため、効率的に均一超希薄混
合気が生成され,自己着火を促進して完全燃焼を可能に
し、ゼロエミッション化と低燃費化を両立可能にする。 9)ロータリピストンとタイミングロータが気密性と潤
滑性に優れた構造となっているため、エンジンの高圧縮
比が得られ,エンジンの耐久性が大幅に向上する。 10)従来、実用化が不可能であった超低公害、超低燃
費の高効率ロータリエンジンを実現化できる。
The above-described high-efficiency rotary engine 10 has the following advantages over conventional gasoline engines and diesel engines. 1) Simple structure, small size, light weight, high output and low vibration. 2) Since no valve mechanism is required, the number of parts can be significantly reduced and the engine structure can be made compact. 3) It is possible to obtain a high output by raising the limit of the maximum number of revolutions of the engine to about 10,000 to 20,000 rpm. 4) Since the suction compression step and the expansion / extraction step are performed simultaneously by one rotary piston, the performance of the engine can be improved. 5) Since the rotation unevenness of the engine is small, the flywheel can be reduced in size, and the engine itself can be reduced in weight. 6) Since the rotary piston can reliably perform the suction action and the exhaust action, even if the engine speed increases, part of the exhaust does not remain or flow into the suction side, and no misfire or knocking occurs. 7) At the time of exhaust, a part of the air-fuel mixture is not discharged together with the exhaust, so that fuel is not uneconomical. 8) The fuel is injected into the suction compression chamber and vaporized, agitated and mixed by the rotary piston, so that a uniform ultra-lean mixture is efficiently generated, and self-ignition is promoted to enable complete combustion, thereby achieving zero emission and low emission. Make fuel efficiency compatible. 9) Since the rotary piston and the timing rotor have a structure excellent in airtightness and lubricity, a high compression ratio of the engine can be obtained, and the durability of the engine is greatly improved. 10) An ultra-low-pollution, ultra-low-fuel-efficiency, high-efficiency rotary engine that could not be put to practical use conventionally can be realized.

【0019】上記実施例において、本発明の高効率ロー
タリエンジンはディーゼルタイプとして説明されたが、
副室に点火プラグを配置してガソリンエンジンとしても
よい。また、ロータリエンジンは多段(多気筒)構造に
してもよい。排気還流装置に加えてこれと並列に過給器
を接続するとともに、これにインタークーラを設けて、
過給気量をエンジン負荷に応じて制御してもよい。さら
に、1次、2次燃料は同一でもよく、あるいは異なる種
類でもよい。なお、仕切部材の転動ローラの代わりに耐
熱性、高耐久性のシール部材を直接ロータリピストンに
摺動させてもよい。
In the above embodiment, the high efficiency rotary engine of the present invention has been described as a diesel type.
A gasoline engine may be provided by arranging a spark plug in the sub chamber. Further, the rotary engine may have a multi-stage (multi-cylinder) structure. A supercharger is connected in parallel with the exhaust gas recirculation device, and an intercooler is provided for this.
The supercharging amount may be controlled according to the engine load. Further, the primary and secondary fuels may be the same or different types. Note that a heat-resistant and highly durable seal member may be directly slid on the rotary piston instead of the rolling roller of the partition member.

【0020】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、極めて簡単な構造でエンジンの熱効率にブレークス
ルーを起こし、高信頼性で、低コストで、しかも、超低
燃費化および超低公害化を達成する高効率ロータリエン
ジンの提供が実現可能となり、地球環境対策上著しい貢
献が期待できる。
As apparent from the above, according to the present invention, a breakthrough is caused in the thermal efficiency of the engine with an extremely simple structure, and high reliability, low cost, ultra low fuel consumption and ultra low pollution are achieved. It is feasible to provide a high-efficiency rotary engine that achieves this, and it can be expected to make a significant contribution to global environmental measures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の望ましい実施例による高効率ロータリ
エンジンの部分断面図を示す.
FIG. 1 is a partial sectional view of a high-efficiency rotary engine according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線の断面図を示す.FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】図1のロータリピストンの部分拡大図を示す.FIG. 3 shows a partially enlarged view of the rotary piston of FIG.

【図4】図1のIV−IV線の断面図を示す.FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.

【図5】図1のロータリピストンとタイミングロータな
らびに高圧室との関係図を示す.
FIG. 5 shows a relationship diagram between the rotary piston of FIG. 1, a timing rotor, and a high-pressure chamber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ロータリエンジン,11 出力軸,12 吸入圧
縮室,14 膨張排気室、16 作動室、18 ロータ
ハウジング、28 ロータリピストン、48 吸気ポー
ト、50 排気ポート、56 1次燃料噴射ノズル、5
8 混合気導出溝、60 燃焼ガス導入溝、72 高圧
室、74 タイミングロータ、96 副室、98 2次
燃焼ガス噴射ノズル、100 加熱プラグ、114 燃
料噴射ポンプ、118 オイルポンプ
Reference Signs List 10 rotary engine, 11 output shaft, 12 suction / compression chamber, 14 expansion / exhaust chamber, 16 working chamber, 18 rotor housing, 28 rotary piston, 48 intake port, 50 exhaust port, 56 primary fuel injection nozzle, 5
8 Mixture outlet groove, 60 combustion gas introduction groove, 72 high pressure chamber, 74 timing rotor, 96 sub chamber, 98 secondary combustion gas injection nozzle, 100 heating plug, 114 fuel injection pump, 118 oil pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02B 53/02 F02B 53/02 A 53/04 53/04 V 53/06 53/06 Z 53/10 53/10 B 55/02 55/02 C 55/14 55/14 D E F ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02B 53/02 F02B 53/02 A 53/04 53/04 V 53/06 53/06 Z 53/10 53 / 10 B 55/02 55/02 C 55/14 55/14 D EF

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】吸入圧縮室および膨張排気室を備えた作動
室を有するロータハウジングと;出力軸に連結されて作
動室に回転可能に収納されたロータリピストンと;作動
室に隣接してこれと同心的にロータハウジング内に形成
された円形高圧室と;ロータリピストンと同心的に連結
されていて円形高圧室に回転可能に収納され、ロータリ
ピストンに同期して吸入圧縮室および膨張排気室に周期
的に順次開口する主燃焼室を有するタイミングロータ
と;吸入圧縮室および主燃焼室の少なくとも1つに燃料
を供給する燃料供給手段と;を備える高効率ロータリエ
ンジン。
A rotor housing having a working chamber having a suction compression chamber and an expansion / exhaust chamber; a rotary piston connected to an output shaft and rotatably housed in the working chamber; A circular high-pressure chamber formed concentrically in the rotor housing; concentrically connected to the rotary piston and rotatably housed in the circular high-pressure chamber; A high-efficiency rotary engine comprising: a timing rotor having a main combustion chamber that sequentially opens; and a fuel supply unit that supplies fuel to at least one of the suction compression chamber and the main combustion chamber.
【請求項2】請求項1において、さらに、ロータリピス
トンに摺動しながら作動室を吸入圧縮室と膨張排気室に
区画する一対の可動仕切部材を備える高効率ロータリエ
ンジン。
2. The high-efficiency rotary engine according to claim 1, further comprising a pair of movable partition members for partitioning the working chamber into a suction compression chamber and an expansion / exhaust chamber while sliding on the rotary piston.
【請求項3】請求項1または2において、吸入圧縮室お
よび膨張排気室がそれぞれ圧縮上死点付近で円形高圧室
に連通する導出溝と燃焼ガス導入溝を備え、タイミング
ロータが周期的に導出溝と燃焼ガス導入溝を順次開閉す
る高効率ロータリエンジン。
3. The suction compressor according to claim 1, wherein the suction compression chamber and the expansion / exhaust chamber each have an outlet groove and a combustion gas inlet groove communicating with the circular high pressure chamber near the compression top dead center, and the timing rotor is periodically output. High-efficiency rotary engine that opens and closes the groove and the combustion gas introduction groove sequentially.
【請求項4】請求項1または2において、さらに、圧縮
上死点付近で円形高圧室に連通する小孔と、小孔を介し
て主燃焼室に周期的に連通する副室を備え,燃料供給手
段が副室に配置された燃料噴射ノズルを備える高効率ロ
ータリエンジン。
4. The fuel cell according to claim 1, further comprising a small hole communicating with the circular high-pressure chamber near the compression top dead center, and a sub-chamber periodically communicating with the main combustion chamber via the small hole. A high-efficiency rotary engine including a fuel injection nozzle having a supply unit disposed in a sub-chamber.
【請求項5】請求項1または2において、ロータリピス
トンが作動室の内周面と近似した曲率半径の円弧状ピス
トンヘッドと、ピストンヘッドに配置されて作動室の内
周面と面接触するアペックスシールと、アペックスシー
ルに接触してロータリピストンの側壁に配置されたサイ
ドシールと、アペックスシールに潤滑オイルを供給する
オイルサプライ孔を備える高効率ロータリエンジン・
5. An apex according to claim 1, wherein the rotary piston has an arcuate piston head having a radius of curvature similar to the inner peripheral surface of the working chamber, and an apex disposed on the piston head and in surface contact with the inner peripheral surface of the working chamber. A high-efficiency rotary engine equipped with a seal, a side seal disposed on the side wall of the rotary piston in contact with the apex seal, and an oil supply hole for supplying lubricating oil to the apex seal.
【請求項6】請求項5において、タイミングロータが主
燃焼室に隣接して配置されたアペックスシールと、アペ
ックスシールに隣接するサイドシールと、アペックスシ
ールに潤滑オイルを供給するオイルサプライ孔を備える
高効率ロータリエンジン。
6. A high-speed engine according to claim 5, wherein the timing rotor includes an apex seal disposed adjacent to the main combustion chamber, a side seal adjacent to the apex seal, and an oil supply hole for supplying lubricating oil to the apex seal. Efficient rotary engine.
【請求項7】吸入圧縮室および膨張排気室を備えた作動
室を有するロータハウジングと;吸入圧縮室に開口して
周期的に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと;作動室に回
転可能に収納されていて吸気と燃料とを攪拌混合して均
一希薄予混合気を生成するロータリピストンと;作動室
に隣接してこれと同心的にロータハウジング内に形成さ
れた円形高圧室と;ロータリピストンに同心的に連結さ
れて円形高圧室に回転可能に収納され、ロータリピスト
ンに同期して圧縮上死点付近で吸入圧縮室と膨張排気室
に周期的に順次連通する主燃焼室を備えたタイミングロ
ータと;圧縮上死点付近で円形高圧室に隣接して配置さ
れていて主燃焼室に導入された均一希薄予混合気を着火
させる着火手段と;を備える高効率ロータリエンジン。
7. A rotor housing having a working chamber provided with a suction compression chamber and an expansion / exhaust chamber; a fuel injection nozzle opened to the suction compression chamber to inject fuel periodically; and rotatably housed in the working chamber. A rotary piston for stirring and mixing the intake air and the fuel to produce a uniform lean premixed gas; a circular high-pressure chamber formed in the rotor housing adjacent to and concentric with the working chamber; and concentric with the rotary piston A timing rotor having a main combustion chamber which is rotatably housed in a circular high-pressure chamber and is rotatably housed in a circular high-pressure chamber, and which periodically and sequentially communicates with a suction compression chamber and an expansion exhaust chamber near a compression top dead center in synchronization with a rotary piston; An ignition means arranged near the compression top dead center and adjacent to the circular high-pressure chamber for igniting a homogeneous lean premixture introduced into the main combustion chamber.
【請求項8】請求項7において、さらに、圧縮上死点付
近で円形高圧室に連通する小孔と、小孔を介して円形高
圧室と連通する副室とを備え,着火手段が副室に配置さ
れていて主燃焼室から副室に供給された均一希薄予混合
気に周期的に追加燃料を噴射して着火させる燃料噴射ノ
ズルを備える高効率ロータリエンジン。
8. The apparatus according to claim 7, further comprising a small hole communicating with the circular high-pressure chamber near the compression top dead center, and a sub-chamber communicating with the circular high-pressure chamber through the small hole. A high efficiency rotary engine, which is provided with a fuel injection nozzle arranged to periodically inject additional fuel into a homogeneous lean premixture supplied from a main combustion chamber to a sub chamber to ignite the mixture.
【請求項9】請求項7または8において、吸入圧縮室お
よび膨張排気室がそれぞれ吸気ポートおよび排気ポート
を備え,さらに、吸気ポートと排気ポートに接続された
排ガス還流装置を備える高効率ロータリエンジン。
9. A high-efficiency rotary engine according to claim 7, wherein the suction compression chamber and the expansion / exhaust chamber have an intake port and an exhaust port, respectively, and further include an exhaust gas recirculation device connected to the intake port and the exhaust port.
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Cited By (3)

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