JP2004530828A5

JP2004530828A5 -

Info

Publication number: JP2004530828A5
Application number: JP2003500398A
Authority: JP
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2005-09-15

Description

ロータリー内燃機関

本発明は推進工学に関し、特に内燃機関に関する。

米国特許第３，９５１，１１１号、（Ｆ０２Ｂ５３／０８、１９７６年）は、２つの摺動ブレードを備え、摺動弁のフランジとともに給気槽（charging tank）およびエンジン室を形成する２つのロータからなるロータリー内燃機関であって、その駆動は、圧縮されて点火準備のできた可燃性混合気が圧縮行程後に第１のシリンダの給気槽と第２のシリンダのエンジン室との間を横断して噴射される（cross-injected）という４行程サイクルに基づくことを特徴とするロータリー内燃機関を開示している。

このようなエンジンの欠点は、給気槽からエンジン室への圧縮された可燃性混合気の噴射が、圧縮行程の効率を低下させることである。さらに、より高速な回転時に早期点火を設定することができないことにより、燃料効率が悪く、かつエコロジー適合性が低くなる。これにより、エンジンの作動シャフトの回転数も下がる。

本発明に最も近い従来技術は、同じ軸を共有し、かつ２つの偏心ロータを含む２つのシリンダを備えたロータリー内燃機関により構成され、２つの偏心ロータは、ステーばねロッドの端部を収容する２つのスロットをそれぞれ有する４つの放射状の摺動ブレードを有する（米国特許第３，８５８，５５９号、クラスＦ０２Ｂ５３／０８、１９７５）。

この解決策には、ロータが軸から一方向にずれていることにより、摺動ロータブレードによるエンジンの振動の増大が生じるという欠点がある。さらに、（より高速な回転時に）早期点火を設定することができないことにより、燃料効率が悪く、かつエコロジー適合性が低くなる。これにより、エンジンの作動シャフトの回転数も下がる。
米国特許第３，９５１，１１１号明細書米国特許第３，８５８，５５９号明細書

本発明により解決される課題は、（より高速な回転時に）早期点火の設定機能を可能とし、それにより、作動シャフトの回転数を増加させ、かつ作動シャフトの振動を低減させること、ならびにこのようなエンジンの製造をより費用効率的にすることを条件に、エンジンの燃料効率およびエコロジー適合性を改善することである。

上記課題は、ロータリー内燃機関であって、蓋と、吸気口と、排気口とを備えるハウジングが、ハウジングの壁および蓋に対して、ハウジングの壁と蓋との間にガスケットされ、それにより、ハウジングの壁および蓋とともに作動室および圧縮室を形成する作動ロータおよび圧縮ロータを保持し、ロータは、作動ロータが断面で見た場合に楕円形であり、圧縮ロータが断面で見た場合に正方形であるように構成される、ロータリー内燃機関において解決される。

この構成により、特に、ロータリー内燃機関の作動ロータを楕円形にし、圧縮ロータを正方形にすることにより、エンジンのシャフトに取り付けられた作動ロータへ（可燃性混合気内の燃焼物質からの圧力による）作用力をより効率的に加えることができる。

本発明によるロータリー内燃機関は、ハウジング（１）を備え、ハウジング（１）の室内にはロータ（２）および（３）が取り付けられている。ハウジングには、吸気口（４）および排気口（５）が設けられ、エンジンのハウジングには、蓋（６）（図４）が設けられ、蓋（６）には、ロータの軸受（７）が、ハウジングの室と同軸方向に取り付けられる。ロータ（３）は、作動シャフト（８）に連結される。両方のロータは、ばね荷重ブレード（９）を備え、ロータを相互に関連付けて回転させる変速機（１０）（例えば、歯車式変速機）を介して互いに連結される。ブレード（９）は、エンジンの駆動中にエンジンのハウジングに向かって押し付けられることにより生じる遠心力からの圧力を軽減するために、反負荷（counter-loads）（１１）（図４）を備え得る。圧縮室（１２）（図１、図２、図３、図５、図６）は、燃料噴射器または点火器のプラグ（１３）を保持する。ばね荷重板（１６）（図２）またはロータ（１７）（図３）とともに加圧を用いるエンジンの場合、吸気口は、ガス（たとえば空気）障壁（１５）（図１）によって排気口から隔てられ得る。

ばね荷重ブレード（９）は、エンジンのロータ、ハウジング、および蓋の間のガスケットの役割を果たす。これらのブレードは、エンジンのハウジングの円筒状の室内で回転するロータのスロットにおいて、往復運動を行うことができない。しかしながら、ブレード（９）は、ロータがハウジングの非円筒状の室において回転する場合、ロータのスロット内を往復運動することができ、これは、ブレードが往復運動できないエンジンと比較して、圧縮度の増加ならびに容量およびトルクの増加をもたらす。

エンジンには、燃料系、点火系、潤滑系、冷却系、およびガス分配系も設けられる。

本発明によるエンジンの駆動を図５および図６に示す。

始動時に、ロータ（２）および（３）が回転を開始し、それにより圧縮室（１２）および作動室（１４）が形成され、かつ体積を変えつつ、移動される。

「吸気」行程中に、可燃性混合気の成分が、吸気口（４）を通して室Ａ（体積が増大する）に噴射される（図６）。次に、「圧縮」行程中に、これらの成分が圧縮室（１２）の体積にさらに圧縮される（図５）。その後、圧縮室（１２）の移動が生じ、（必要な場合は事前に）点火が行われ、可燃性混合気が燃焼して燃焼物質を生成し、燃焼物質はさらに作動室（１４）（図５）に送られる。その後、「動力行程」が行われ、作動シャフト（８）に連結されたロータ（３）が回転する。排気燃焼物質（排気）は、排気口（５）を通ってエンジンの室Ｂ（図６）から放出され、これにより「排気行程」が行われる。

ロータリーエンジンの４行程の駆動サイクルが繰り返される。

本発明によるロータリー内燃機関の使用により、エンジンがより費用効率的でエコロジー適合性になり、早期点火を行うことでエンジンにおいて負のトルクを生じさせないことにより、このエンジンの作動シャフトの回転数が増加し、ロータが取り付けられたハウジング内にロータを室（複数可）と同軸方向に配置することにより、エンジンの振動を低減し、かつ、エンジンの設計が単純であることにより、かかるエンジンの製造がより費用効率的になる。

吸気口を排気口から隔てる空気障壁を有するエンジン（加圧を用いる）の断面図である。吸気口を排気口から隔てるばね荷重ブレードを有するエンジンの断面図である。ロータが吸気口を排気口から隔てるロータリーエンジンの断面図である。エンジンの縦断面図である。縦断面で見た場合の、「圧縮」および「動力行程」の２行程に対応するエンジンを示す。縦断面で見た場合の、「吸気」および「排気」の同時行程に対応するエンジンを示す。

Claims

ロータリー内燃機関であって、
蓋と、吸気口と、排気口とを備えるハウジングが、該ハウジングの壁および前記蓋に対して、前記ハウジングの壁と前記蓋との間にガスケットされ、それにより、前記ハウジングの壁および前記蓋とともに作動室および圧縮室を形成する作動ロータおよび圧縮ロータを保持し、
前記ロータは、断面で見た場合に前記作動ロータが楕円形であり、断面で見た場合に前記圧縮ロータが正方形であるように構成されることを特徴とするロータリー内燃機関。