JP2010248981A - Rotary piston engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直噴型のロータリピストンエンジンに関し、特に、燃焼速度を向上するための技術に関する。 The present invention relates to a direct injection type rotary piston engine, and more particularly to a technique for improving a combustion speed.
従来から、ロータリピストンエンジンにおいて、着火寸前の燃焼室の混合気分布が、トレーリング側でリッチ、リーディング側でリーンになり易いことが知られている。このような混合気分布では、ロータフランク面とロータハウジングとの間隔が狭いクエンチゾーンに比較的リッチな混合気が存在し、反対に点火プラグ近辺に比較的リーンな混合気が存在している為、燃焼不良になり易いという課題があった。 Conventionally, in a rotary piston engine, it is known that the mixture distribution in the combustion chamber just before ignition tends to be rich on the trailing side and lean on the leading side. In such a mixture distribution, a relatively rich mixture exists in the quench zone where the distance between the rotor flank surface and the rotor housing is narrow, and conversely a relatively lean mixture exists in the vicinity of the spark plug. There is a problem that it tends to cause poor combustion.
この課題に対して、点火時に点火プラグの近傍に燃料を集中させるようにして成層化燃焼を行うことによって、燃焼安定性を向上させたものが以前から提案されている。例えば、特許文献1では、ロータの回転に伴って吸気行程の後半から圧縮行程にかけてロータの回転方向に旋回するように発生する渦流の流れに沿うように燃料を噴射することによって、燃料噴霧を点火プラグ近傍に集中させるものを開示している。
その一方で、これとは別の観点から、燃料噴射弁から噴射された燃料を吸気ポートから作動室内に導入される吸気流と衝突させて燃料と空気との攪拌を促進し、それにより着火寸前の燃焼室において均質な混合気分布を形成して、燃焼速度を向上させる試みも行われている。 On the other hand, from a different point of view, the fuel injected from the fuel injection valve collides with the intake air flow introduced into the working chamber from the intake port to promote the agitation of the fuel and air. Attempts have also been made to improve the combustion rate by forming a homogeneous mixture distribution in the combustion chamber.
ところが、この場合、ロータリピストンエンジンの吸気行程における作動室の吸気流動がエンジンの運転状態によって大きく変化するため、着火寸前の燃焼室において均質な混合気分布を形成する、という作用を安定して得ることは難しい。 However, in this case, since the intake air flow in the working chamber in the intake stroke of the rotary piston engine varies greatly depending on the operating state of the engine, the operation of forming a homogeneous mixture distribution in the combustion chamber just before ignition is stably obtained. It ’s difficult.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの運転状態が変動して吸気の流動状態が大きく変化した場合であっても、着火寸前の燃焼室において均質な混合気分布を形成することによって、燃焼速度を向上させたロータリピストンエンジンを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to provide a homogeneous combustion chamber just before ignition even when the operating state of the engine fluctuates and the flow state of intake air changes greatly. Another object of the present invention is to provide a rotary piston engine having an improved combustion speed by forming a uniform air-fuel mixture distribution.
本発明に関わる第一の構成は、吸気行程にある作動室内に複数の噴孔から直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えたロータリピストンエンジンであって、ロータのフランク面にはリセスが凹設され、該リセスは複数の小室に分割され、前記複数の噴孔のうち少なくとも一部の噴孔が、吸気行程にある前記作動室内に噴射される燃料が、前記小室の少なくとも一つの内壁に衝突するように設けられているものである。 A first configuration related to the present invention is a rotary piston engine provided with a fuel injection valve for directly injecting fuel from a plurality of injection holes into a working chamber in an intake stroke, and a recess is provided in a flank surface of the rotor. The recess is divided into a plurality of small chambers, and at least some of the plurality of nozzle holes have fuel injected into the working chamber in the intake stroke colliding with at least one inner wall of the small chamber. It is provided to do.
第一の構成では、吸気行程において小室に向けて噴射された燃料は、リセス内にトラップされる。そして、リセス内にトラップされた燃料は、圧縮行程後期に点火プラグにより点火されるまでの間に気化して、着火寸前の燃焼室の混合気分布を均質化する。従って、本構成によれば、エンジンの運転状態が変動し吸気流動が変化した場合であっても、着火寸前の燃焼室において均質な混合気分布を形成することによって燃焼速度を向上させることができる。 In the first configuration, the fuel injected toward the small chamber in the intake stroke is trapped in the recess. The fuel trapped in the recess is vaporized until it is ignited by the spark plug in the latter half of the compression stroke, and the mixture distribution in the combustion chamber just before ignition is homogenized. Therefore, according to this configuration, even when the operating state of the engine fluctuates and the intake flow changes, the combustion speed can be improved by forming a homogeneous mixture distribution in the combustion chamber just before ignition. .
本発明に関わる第二の構成は、吸気行程にある前記作動室内の前記小室の数と、吸気行程にある前記作動室内の前記小室に向けて燃料を噴射可能な噴孔の数とが同一に設定されていることを特徴とするものである。 In the second configuration according to the present invention, the number of the small chambers in the working chamber in the intake stroke is the same as the number of injection holes that can inject fuel toward the small chamber in the working chamber in the intake stroke. It is characterized by being set.
第二の構成では、吸気行程にある前記作動室内の小室の数と、吸気行程にある前記作動室内の前記小室に向けて燃料を噴射可能な噴孔の数とが同一に設定されている為、1つの小室に対して、小室に向けて燃料を噴射可能な噴孔のうちの1個の噴孔からの燃料噴射が可能となり、特定の小室に燃料が集中して液だまりになるのが抑制できると共に、複数の小室全体にわたって均一な燃料トラップができる。従って、本構成によれば、圧縮行程後期に点火プラグにより点火するまでの間の燃料気化が、上記の均一な燃料トラップによって促進されて着火寸前の燃焼室の混合気分布を均質化し、燃焼速度を向上させることができる。 In the second configuration, the number of small chambers in the working chamber in the intake stroke and the number of injection holes that can inject fuel toward the small chamber in the working chamber in the intake stroke are set to be the same. For one small chamber, fuel injection from one of the nozzle holes that can inject fuel toward the small chamber becomes possible, and fuel concentrates in a specific small chamber and becomes a liquid pool. In addition to being able to be suppressed, a uniform fuel trap can be formed throughout the plurality of small chambers. Therefore, according to this configuration, the fuel vaporization until the ignition by the spark plug in the latter half of the compression stroke is promoted by the uniform fuel trap, and the mixture distribution in the combustion chamber just before ignition is homogenized, and the combustion speed is increased. Can be improved.
本発明に関わる第三の構成は、前記燃料噴射弁に複数備えられた噴孔のうち、吸気行程にある前記作動室内の前記小室に向けて燃料を噴射可能な噴孔以外の噴孔は、吸気ポートへ向けて燃料を噴射可能に備えられていることを特徴とするものである。 According to a third configuration of the present invention, among the plurality of nozzle holes provided in the fuel injection valve, the nozzle holes other than the nozzle holes capable of injecting fuel toward the small chamber in the working chamber in the intake stroke are: It is provided so that fuel can be injected toward the intake port.
第三の構成によれば、吸気ポートから吸気行程にある作動室内に導入される吸気に確実に燃料を衝突させることができる為、ロータハウジング等の壁面に燃料を付着させることなく、吸気と燃料との攪拌を促進することによって、燃焼速度を向上させることができる。 According to the third configuration, since the fuel can be reliably collided with the intake air introduced from the intake port into the working chamber in the intake stroke, the intake air and the fuel are not attached to the wall surface of the rotor housing or the like. The combustion rate can be improved by promoting the stirring.
本発明に関わる第四の構成は、前記複数の小室は、前記リセス内にロータ幅方向及び軸方向に伸びるリブが配設されることによって、分割形成されていることを特徴とするものである。 A fourth configuration according to the present invention is characterized in that the plurality of small chambers are divided and formed by disposing ribs extending in the rotor width direction and the axial direction in the recess. .
第四の構成によれば、従来構造のリセス内にリブを配設するだけでよいので、本発明を適用した場合に発生するコストを最低限に抑えることができる。 According to the fourth configuration, since it is only necessary to dispose the rib in the recess of the conventional structure, it is possible to minimize the cost generated when the present invention is applied.
本発明によれば、エンジンの運転状態が変動して吸気の流動状態が大きく変化した場合であっても、着火寸前の燃焼室において均質な混合気分布を形成することによって、燃焼速度を向上させることができる。 According to the present invention, even when the operating state of the engine fluctuates and the flow state of the intake air changes greatly, the combustion speed is improved by forming a homogeneous mixture distribution in the combustion chamber just before ignition. be able to.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
(エンジン全体の構成)
図1及び図2に、本発明を適用したロータリピストンエンジン1(以下、単にエンジン1という)を示す。
(Configuration of the whole engine)
1 and 2 show a rotary piston engine 1 (hereinafter simply referred to as an engine 1) to which the present invention is applied.
図1に示すように、このエンジン1は、2つのロータ2,2を備えた2ロータタイプであり、2つのロータハウジング3,3が、インターミディエイトハウジング4をその間に挟んだ状態で、これらの両側からさらに2つのサイドハウジング5,5で挟み込むようにして一体化されている。尚、図1では、その右側の一部は切り欠いて内部を示すとともに、左側のサイドハウジング3も内部を示すために分離してある。また、図中の符号Xはエキセントリックシャフト6の軸心となる回転軸である。 As shown in FIG. 1, the engine 1 is a two-rotor type including two rotors 2 and 2, and the two rotor housings 3 and 3 sandwich these intermediate housings 4 between them. The two side housings 5 and 5 are further integrated from both sides. In FIG. 1, a part of the right side is cut away to show the inside, and the left side housing 3 is also separated to show the inside. In addition, a symbol X in the figure is a rotation axis that is an axial center of the eccentric shaft 6.
そして、各ロータハウジング3,3の、平行トロコイド曲線で描かれるトロコイド内周面3a,3aと、これらロータハウジング3,3を両側から挟むサイドハウジング5,5の内側面5a,5aと、インターミディエイトハウジング4の両側の内側面4a,4aとで、図2に示すように、回転軸Xの方向から見て繭のような略楕円形状をしたロータ収容室7が2つ横並びに区画されており、これらロータ収容室7にそれぞれロータ2が1つずつ収容されている。各ロータ収容室7,7は、インターミディエイトハウジング4に対して対称状に配置されており、ロータ2の位置、位相が異なっている点を除けば構成は同じであるため、以下、1つのロータ収容室7について説明する。 And the trochoid inner peripheral surfaces 3a and 3a drawn by parallel trochoid curves of the rotor housings 3 and 3, the inner surfaces 5a and 5a of the side housings 5 and 5 sandwiching the rotor housings 3 and 3 from both sides, and intermediate As shown in FIG. 2, two inner sides of the rotor accommodating chamber 7 having a substantially elliptical shape like a bowl when viewed from the direction of the rotation axis X are partitioned by the inner side surfaces 4 a and 4 a on both sides of the housing 4. Each of the rotors 2 is accommodated in each of the rotor accommodating chambers 7. The rotor accommodating chambers 7 and 7 are arranged symmetrically with respect to the intermediate housing 4 and have the same configuration except that the position and phase of the rotor 2 are different. The storage chamber 7 will be described.
ロータ2は、回転軸Xの方向から見て各辺の中央部が膨出する略三角形状をしたブロック体からなり、その外周には、各頂部間に3つの略長方形をしたフランク面2a,2a,2aが備えられている。各フランク面2aの中央部分には、その長軸方向に延びるリセス2bが形成されている。このリセス2bの具体的形状については後述する。 The rotor 2 is composed of a substantially triangular block body in which the central part of each side bulges when viewed from the direction of the rotation axis X, and on the outer periphery thereof, there are three substantially rectangular flank surfaces 2a, 2a, 2a are provided. A recess 2b extending in the major axis direction is formed at the center of each flank surface 2a. The specific shape of the recess 2b will be described later.
そして、ロータ2は、各頂部に図示しないシール部を有し、これらシール部がロータハウジング3のトロコイド内周面3aに摺接しており、このロータハウジング3のトロコイド内周面3aと、インターミディエイトハウジング4の内側面4aと、サイドハウジング5の内側面5aと、ロータ2のフランク面2aとで、ロータ収容室7の内部にそれぞれ3つの作動室8,8,8が区画形成されている。 The rotor 2 has a seal portion (not shown) at each top portion, and these seal portions are in sliding contact with the trochoid inner peripheral surface 3a of the rotor housing 3, and the trochoid inner peripheral surface 3a of the rotor housing 3 and intermediate Three working chambers 8, 8, 8 are defined in the interior of the rotor accommodating chamber 7 by the inner surface 4 a of the housing 4, the inner surface 5 a of the side housing 5, and the flank surface 2 a of the rotor 2.
また、ロータ2の内側には位相ギアが設けられている(図示せず)。すなわち、ロータ2の内側の内歯車(ロータギア)とサイドハウジング5側の外歯車(固定ギア)とが噛合するとともに、ロータ2は、インターミディエイトハウジング4及びサイドハウジング5を貫通するエキセントリックシャフト6に対して、遊星回転運動をするように支持されている。 A phase gear is provided inside the rotor 2 (not shown). That is, the internal gear (rotor gear) on the inner side of the rotor 2 and the external gear (fixed gear) on the side housing 5 side mesh with each other, and the rotor 2 is connected to the intermediate shaft 4 and the eccentric shaft 6 that penetrates the side housing 5. And is supported to make planetary rotation.
すなわち、ロータ2の回転運動は内歯車と外歯車との噛み合いによって規定され、ロータ2は、3つのシール部が各々ロータハウジング3のトロコイド内周面3aに摺接しつつ、エキセントリックシャフト6の偏心輪6aの周りを自転しながら、回転軸Xの周りに自転と同方向に公転する(この自転、公転を含め、広い意味で単にロータの回転という)。そして、ロータ2が1回転する間に3つの作動室8,8,8が周方向に移動し、それぞれで吸気、圧縮、膨張(燃焼)及び排気の各行程が行われて、これにより発生する回転力がロータ2を介してエキセントリックシャフト6から出力される。 In other words, the rotational motion of the rotor 2 is defined by the meshing of the internal gear and the external gear. While rotating around 6a, it revolves around the rotation axis X in the same direction as rotation (this rotation and revolution are simply referred to as rotation of the rotor in a broad sense). Then, the three working chambers 8, 8, and 8 move in the circumferential direction while the rotor 2 makes one rotation, and intake, compression, expansion (combustion), and exhaust strokes are performed in each of them, and are generated thereby. A rotational force is output from the eccentric shaft 6 via the rotor 2.
より具体的に、図2において、ロータ2は矢印で示すように、時計回りに回転しており、回転軸Xを通るロータ収容室7の長軸Yを境に分けられるロータ収容室7の左側が概ね吸気及び排気行程の領域となり、右側が概ね圧縮及び膨張行程の領域となっている。 More specifically, in FIG. 2, the rotor 2 rotates clockwise as indicated by an arrow, and is on the left side of the rotor housing chamber 7 separated from the major axis Y of the rotor housing chamber 7 passing through the rotation axis X. Is generally the region for the intake and exhaust strokes, and the right side is generally the region for the compression and expansion strokes.
そして、左上側の作動室8に着目すると、これは吸気と噴射された燃料とで混合気を形成する吸気行程を示しており、この作動室8がロータ2の回転に連れて圧縮行程に移行すると、その内部にて混合気が圧縮される。その後、図の右側に示す作動室8のように圧縮行程の終盤から膨張行程にかけて所定のタイミングにて点火プラグ9,9により点火されて、燃焼・膨張行程が行われる。そして、最後に図の左下側の作動室8のような排気行程に至ると、燃焼ガスが排気ポート10から排気された後、再び吸気行程に戻って各行程が繰り返されるようになっている。本発明は、上記各行程のうち、吸気行程を対象としているため、その吸気行程にある作動室8(以下、吸気作動室8という)について更に詳しく説明する。 When attention is paid to the upper left working chamber 8, this shows an intake stroke in which an air-fuel mixture is formed by the intake air and the injected fuel, and the working chamber 8 shifts to a compression stroke as the rotor 2 rotates. Then, the air-fuel mixture is compressed inside. Thereafter, as in the working chamber 8 shown on the right side of the figure, the ignition plugs 9 and 9 are ignited at predetermined timings from the end of the compression stroke to the expansion stroke, and the combustion / expansion stroke is performed. Finally, when the exhaust stroke such as the working chamber 8 on the lower left side of the figure is reached, the combustion gas is exhausted from the exhaust port 10 and then returns to the intake stroke to repeat each stroke. Since the present invention targets the intake stroke among the above-mentioned strokes, the working chamber 8 (hereinafter referred to as the intake working chamber 8) in the intake stroke will be described in more detail.
吸気作動室8は、先に説明したようにロータ2の回転に伴ってロータ収容室7の長軸Y方向の一端側(図2の上側)において形成されており、この吸気作動室8内に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁15が配設されている。 As described above, the intake working chamber 8 is formed on one end side (the upper side in FIG. 2) of the rotor housing chamber 7 in the major axis Y direction with the rotation of the rotor 2. A fuel injection valve 15 is arranged to inject fuel directly.
この吸気作動室8には、複数の吸気ポート11,12,13が連通している。すなわち、吸気作動室8に面するインターミディエイトハウジング4の内側面4aには、ロータ収容室7の外周側の短軸Z寄りに第1吸気ポート11が開口している。
また、図1に示すように、吸気作動室8に面するサイドハウジング5の内側面5aには、第1吸気ポート11に対向するように、そのロータ収容室7の外周側の短軸Z寄りに第2吸気ポート12及び第3吸気ポート13が開口している。
A plurality of intake ports 11, 12, 13 communicate with the intake working chamber 8. That is, the first intake port 11 is opened near the short axis Z on the outer peripheral side of the rotor housing chamber 7 on the inner side surface 4 a of the intermediate housing 4 facing the intake working chamber 8.
Further, as shown in FIG. 1, the inner surface 5 a of the side housing 5 facing the intake working chamber 8 is close to the short axis Z on the outer peripheral side of the rotor accommodating chamber 7 so as to face the first intake port 11. The second intake port 12 and the third intake port 13 are open.
そうして、例えば、エンジン1の低回転域では、第1吸気ポート11のみから吸気され、吸気量が不足するようになると第2吸気ポート12からも吸気され(中回転域)、更に吸気量が不足するようになると第3吸気ポート13からも吸気されて(高回転域)、吸気量が変化しても最適な吸気流速を維持して、エンジン1の低負荷低回転から高負荷高回転までの全運転領域に渡って効率よく吸気できるようになっている。 Thus, for example, in the low rotation range of the engine 1, intake is performed only from the first intake port 11, and when the intake amount becomes insufficient, intake is also performed from the second intake port 12 (medium rotation region), and further the intake amount When the air intake becomes insufficient, the air is also drawn from the third intake port 13 (high rotation range), and the optimum intake flow rate is maintained even if the intake air amount changes, so that the engine 1 is driven at a low load to a high load at a high speed. Efficient intake can be achieved over the entire operating range.
ところが、このようにエンジン1の運転状態によって吸気量、吸気方向等が大きく変化すると、吸気作動室8内の流動状態も大きく変化することとなり、その変化に燃料噴射弁15による燃料噴射のみで対応させるのは非常に困難である。
そこで、本発明に係る本実施形態では、リセス2b内にリブ16配設してリセス2bを複数の小室に分割(ここでは、8つ)し、燃料を複数の小室17a,17b,17c・・・17h及び吸気ポート11,12,13に向けて噴射可能な噴孔を燃料噴射弁15に備えた構成としている。
However, when the intake air amount, the intake air direction, etc. change greatly depending on the operating state of the engine 1 in this way, the flow state in the intake working chamber 8 also changes greatly, and this change can be handled only by fuel injection by the fuel injection valve 15. It is very difficult to do.
Therefore, in the present embodiment according to the present invention, the rib 16 is disposed in the recess 2b to divide the recess 2b into a plurality of small chambers (here, eight), and the fuel is supplied to the plurality of small chambers 17a, 17b, 17c,. The fuel injection valve 15 is provided with injection holes that can inject toward 17h and the intake ports 11, 12, and 13.
(リセスの具体的形状)
図1及び図3に示すように、リセス2b自体は、従来構造(ロータ回転方向両端とロータ軸方向の側面がロータフランク面に近づくほど広がる構造)と同様のものである。このリセス2b内にロータ回転方向に1本、ロータ軸方向に3本のリブ16を配設することによって、リセス2bが複数(ここでは、8つ)の小室17a,17b,17c・・・17hに分割されている。このとき、リブ16は、各小室の形状及び容積がほぼ等しくなるようにリセス2b内に配設されている。
(Specific shape of recess)
As shown in FIGS. 1 and 3, the recess 2 b itself has the same structure as the conventional structure (a structure in which both ends in the rotor rotation direction and the side surface in the rotor axial direction become wider as the rotor flank faces). By disposing one rib 16 in the rotor rotation direction and three ribs 16 in the rotor axial direction in the recess 2b, the recess 2b has a plurality of (here, eight) small chambers 17a, 17b, 17c,... 17h. It is divided into At this time, the rib 16 is disposed in the recess 2b so that the shape and volume of each chamber are substantially equal.
(燃料噴射弁)
一方、燃料噴射弁15は、先端部に燃料を噴射する複数の噴孔15a,・・・を有するマルチホール型であり、本実施形態では、図4に示すように、12個の噴孔15aがある。各噴孔15aは、それぞれ噴孔径(断面積)やその長さ、角度の設定によって噴霧量やその噴霧方向を調整できるようになっており、最適な燃料の噴射が行えるように、これら噴孔の噴射方向及び噴射位置に工夫が凝らされている。
(Fuel injection valve)
On the other hand, the fuel injection valve 15 is a multi-hole type having a plurality of injection holes 15a for injecting fuel to the tip, and in this embodiment, as shown in FIG. 4, twelve injection holes 15a. There is. Each nozzle hole 15a can adjust the spray amount and the spray direction by setting the nozzle hole diameter (cross-sectional area), its length, and angle, and these nozzle holes can be used for optimal fuel injection. The device is devised for the injection direction and the injection position.
(噴孔の噴射方向)
次に、各噴孔15aの噴射位置について説明する。図2に示すように、燃料噴射弁15から噴射される燃料のうち一部の燃料が吸気ポート11,12,13に、残りの燃料S2が複数ある小室17a,17b,17c・・・17hに向けて噴射可能に、各噴孔15aが燃料噴射弁に備えられている。
(Injection direction of nozzle hole)
Next, the injection position of each nozzle hole 15a will be described. As shown in FIG. 2, some of the fuel injected from the fuel injection valve 15 is in the intake ports 11, 12, 13, and the small chambers 17 a, 17 b, 17 c,. Each injection hole 15a is provided in the fuel injection valve so that the fuel injection valve can be injected.
ここで、燃料噴射弁15より吸気ポートに向けて噴射された燃料をまとめて吸気ポート噴射S1、リセス2b内に複数ある小室17a,17b,17c・・・17hに向けて噴射された燃料をまとめてリセス噴射S2という(図2及び図4)。 Here, the fuel injected from the fuel injection valve 15 toward the intake port is collected, and the fuel injected toward the plurality of small chambers 17a, 17b, 17c... 17h in the intake port injection S1 and the recess 2b is collected. This is referred to as recess injection S2 (FIGS. 2 and 4).
図4は、燃料噴射弁15の先端部を示したものである。燃料噴射弁15には、噴孔が全部で12個備えられており、吸気ポート噴射S1可能な噴孔12aが4個、リセス噴射S2可能な噴孔12aが8個の構成となっている。また、本実施形態において、リセス噴射S2可能な噴孔が8個に設定されているのは、小室の数と同一数にするためである。 FIG. 4 shows the tip of the fuel injection valve 15. The fuel injection valve 15 has a total of 12 injection holes, and has 4 injection holes 12a capable of intake port injection S1 and 8 injection holes 12a capable of recess injection S2. Moreover, in this embodiment, the reason why the number of nozzle holes capable of the recess injection S2 is set to eight is to make the number the same as the number of the small chambers.
(噴孔の噴射位置)
次に、吸気噴射S1とリセス噴射S2の噴射位置について説明する。本実施形態において、吸気ポート噴射S1の噴射位置は、エンジンの回転数の変化に合わせて変更している。
(Injection position of nozzle hole)
Next, the injection positions of the intake injection S1 and the recess injection S2 will be described. In the present embodiment, the injection position of the intake port injection S1 is changed in accordance with the change in the engine speed.
すなわち、エンジン1は、低回転域は第1吸気ポートのみから吸気され、中回転域では第2吸気ポート12からも吸気されるようになり、高回転域では全吸気ポート11,12,13の全てから吸気されるようになっている。
そのため、実際に吸気作動室8内に吸気している吸気ポート11,12,13に向けて吸気ポート噴射S1を行なうようにしている(例えば、低回転域においては、第1吸気ポート11に向けてのみ燃料噴射)。そうすることで、吸気ポート等に燃料が付着することなく、吸気ポート11,12,13から吸気作動室8内に導入される空気に確実に燃料を衝突させることができる。
That is, the engine 1 is inhaled only from the first intake port in the low rotation range, and is also sucked in from the second intake port 12 in the mid rotation range, and all the intake ports 11, 12, 13 are in the high rotation range. Everything is inhaled.
For this reason, the intake port injection S1 is performed toward the intake ports 11, 12, and 13 that are actually inhaling into the intake working chamber 8 (for example, toward the first intake port 11 in the low rotation range). Only fuel injection). By doing so, the fuel can reliably collide with the air introduced into the intake working chamber 8 from the intake ports 11, 12, and 13 without adhering to the intake port or the like.
吸気噴射S1の噴射位置を上記のように設定することで、各吸気ポート11,12,13から吸気行程にある作動室8内に導入される吸気に確実に燃料を衝突させることができる為、ロータハウジング等の壁面に燃料を付着させることなく、吸気と燃料との攪拌を促進することによって、燃焼速度を向上させることができる。 By setting the injection position of the intake injection S1 as described above, the fuel can be reliably collided with the intake air introduced from the intake ports 11, 12, 13 into the working chamber 8 in the intake stroke. The combustion speed can be improved by promoting the stirring of the intake air and the fuel without adhering the fuel to the wall surface of the rotor housing or the like.
次に、リセス噴射S2の噴射位置について説明する。図5は、燃料噴射弁15より複数の小室17a,17b,17c・・・17hに向けて、リセス噴射S2されているのを示した図である。 Next, the injection position of the recess injection S2 will be described. FIG. 5 shows the recess injection S2 from the fuel injection valve 15 toward the plurality of small chambers 17a, 17b, 17c... 17h.
図5に示すように、燃料噴射弁15より複数の小室17a,17b,17c・・・17hに向けて噴射される燃料は、1つの小室(例えば、17a)に対して1個の噴孔15aからの燃料のみが噴射されている。こうすることで、特定の小室(例えば、17b)に燃料が集中して液だまりになるのを抑制でき、圧縮行程後期に点火プラグ9,9によって点火されるまでの間の燃料気化を促進できる。 As shown in FIG. 5, the fuel injected from the fuel injection valve 15 toward the plurality of small chambers 17a, 17b, 17c... 17h is one injection hole 15a for one small chamber (for example, 17a). Only fuel from is injected. By doing so, it is possible to suppress the fuel from concentrating into a specific chamber (for example, 17b) and becoming a liquid pool, and to promote fuel vaporization until it is ignited by the spark plugs 9 and 9 in the latter half of the compression stroke. .
また、本実施形態では、小室17a,17b,17c・・・17hの数と小室に向けて燃料を噴射可能な噴孔15a数とが同一数に設定されているので、小リセス全体にわたって均一な燃料トラップをすることが可能である。 In the present embodiment, the number of small chambers 17a, 17b, 17c... 17h and the number of injection holes 15a capable of injecting fuel toward the small chambers are set to the same number. It is possible to make a fuel trap.
従って、リセス噴射S2の噴射位置を上記のように設定することによって、特定の小室(例えば、17b)に燃料が集中して液だまりになるのを抑制できると共に、複数の小室17a,17b,17c・・・17h全体にわたって均一な燃料トラップができる。そして、圧縮行程後期に点火プラグ9,9により点火するまでの間の燃料気化が、上記の均一な燃料トラップによって促進されて着火寸前の燃焼室の混合気分布を均質化し、燃焼速度を向上させることができる。 Therefore, by setting the injection position of the recess injection S2 as described above, it is possible to prevent the fuel from concentrating into a specific small chamber (for example, 17b) and to become a liquid pool, and to form a plurality of small chambers 17a, 17b, 17c. ... A uniform fuel trap can be formed over the entire 17h. The fuel vaporization until ignition by the spark plugs 9, 9 in the latter half of the compression stroke is promoted by the uniform fuel trap, and the mixture distribution in the combustion chamber just before ignition is homogenized to improve the combustion speed. be able to.
以上説明したように、ロータリピストンエンジンに本発明を適用すれば、エンジンの運転状態が変動して吸気の流動状態が大きく変化した場合であっても、小室全体にわたって均一な燃料トラップできることによって、その後の燃料気化を促進して着火寸前の燃焼室の混合気分布を均質化できるので、燃焼速度を向上させることができる。 As described above, when the present invention is applied to a rotary piston engine, even if the operating state of the engine fluctuates and the flow state of intake air changes greatly, a uniform fuel trap can be performed over the entire small chamber. The fuel vaporization is promoted and the mixture distribution in the combustion chamber just before ignition can be homogenized, so that the combustion rate can be improved.
尚、本発明の構成は、前記実施形態のものに限定されることはなく、その他の種々の構成を包含する。例えば、リセス2bは、図4に示されるようなロータ回転方向及び軸方向端部の側面が、フランク面2aの法線から角度を持つものではなく、図6に示されるように、法線を含むように構成することが出来る。さらに、小室17a,17b・・・17hを、図7に示されるように、リブ16がロータ回転軸方向又はロータ回転軸方向から角度を持つように構成することも出来る。また、前記実施形態では、2ロータタイプのエンジン1を示したが、これに限るものではない。また、吸気ポートの数も3つに限られず、2つであってもよい。燃料噴射弁15の複数の噴孔15aは、ロータ収容室7の長軸Y線上、あるいはその近傍の、吸気ポート11,12,13から離れた方に配設することもできる。 In addition, the structure of this invention is not limited to the thing of the said embodiment, Other various structures are included. For example, in the recess 2b, the side surfaces of the rotor rotational direction and the axial end as shown in FIG. 4 do not have an angle from the normal line of the flank surface 2a. It can be configured to include. Further, the small chambers 17a, 17b,... 17h can be configured so that the rib 16 has an angle from the rotor rotation axis direction or the rotor rotation axis direction, as shown in FIG. Moreover, although the two-rotor type engine 1 is shown in the embodiment, the present invention is not limited to this. Further, the number of intake ports is not limited to three and may be two. The plurality of injection holes 15 a of the fuel injection valve 15 can be arranged on the long axis Y line of the rotor accommodating chamber 7 or in the vicinity thereof away from the intake ports 11, 12, 13.
1 ロータリピストンエンジン
2 ロータ
2a フランク面
2b リセス
3 ロータハウジング
4 インターミディエイトハウジング
5 サイドハウジング
7 ロータ収容室
8 作動室(吸気作動室)
11 第1吸気ポート
12 第2吸気ポート
13 第3吸気ポート
15 燃料噴射弁
15a 噴孔
16 リブ
X 回転軸
Y 長軸
Z 短軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary piston engine 2 Rotor 2a Frank surface 2b Recess 3 Rotor housing 4 Intermediate housing 5 Side housing 7 Rotor accommodating chamber 8 Working chamber (intake working chamber)
11 First intake port 12 Second intake port 13 Third intake port 15 Fuel injection valve 15a Injection hole
16 Rib X Rotation axis Y Long axis Z Short axis
Claims (4)
前記複数の噴孔のうち少なくとも一部の噴孔が、吸気行程にある前記作動室内に噴射される燃料が、前記小室の少なくとも一つの内壁に衝突するように設けられていることを特徴とするロータリピストンエンジン。 A rotary piston engine having a fuel injection valve that directly injects fuel from a plurality of injection holes into a working chamber in an intake stroke, wherein a recess is formed in a flank surface of the rotor, and the recess is divided into a plurality of small chambers. And
At least some of the plurality of nozzle holes are provided so that fuel injected into the working chamber in the intake stroke collides with at least one inner wall of the small chamber. Rotary piston engine.
The rotary piston according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of small chambers are dividedly formed by disposing ribs extending in a rotor width direction and an axial direction in the recess. engine.
Priority Applications (1)
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JP2009098309A JP2010248981A (en) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Rotary piston engine |
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2009
- 2009-04-14 JP JP2009098309A patent/JP2010248981A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
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CN106640360A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 江苏大学 | Swirl combustion chamber of rotor engine |
CN106640360B (en) * | 2016-12-30 | 2019-05-31 | 江苏大学 | A kind of rotary engine vortex combustion cavity |
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