JP2017082742A - Rotary piston engine with turbo supercharger - Google Patents

Rotary piston engine with turbo supercharger Download PDF

Info

Publication number
JP2017082742A
JP2017082742A JP2015214729A JP2015214729A JP2017082742A JP 2017082742 A JP2017082742 A JP 2017082742A JP 2015214729 A JP2015214729 A JP 2015214729A JP 2015214729 A JP2015214729 A JP 2015214729A JP 2017082742 A JP2017082742 A JP 2017082742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
cylinder
exhaust passage
turbine
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015214729A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6278028B2 (en
Inventor
直之 山形
Naoyuki Yamagata
直之 山形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2015214729A priority Critical patent/JP6278028B2/en
Publication of JP2017082742A publication Critical patent/JP2017082742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6278028B2 publication Critical patent/JP6278028B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a residual exhaust gas, to reduce pump loss, and to improve turbine efficiency, by preventing exhaust interference in a rotary piston engine with a turbo supercharger of multi-cylinder in which each cylinder has a side exhaust port.SOLUTION: A plurality of cylinders of a rotary piston engine 1 include a cylinder of a first type (front-side cylinder 31a) connected to a turbine 51 through a first exhaust passage 131, and a cylinder of a second type (rear-side cylinder 31b) bypassing the turbine by being connected to a second exhaust passage 132 joined to the first exhaust passage at the downstream of the turbine. Exhaust ports 10a, 10b of the cylinder of the first type are disposed on side housings 4, 41 at both sides, and an exhaust port 19c of the cylinder of the second type is disposed on the side housing 41 at one side. The total passage cross-sectional area of the exhaust port per one cylinder of the cylinder of the first type is larger than the total passage cross-sectional area of the exhaust port per one cylinder of the cylinder of the second type.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

ここに開示する技術は、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンに関する。   The technology disclosed herein relates to a rotary piston engine with a turbocharger.

特許文献1には、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンとして、2つの気筒を有する多気筒のロータリーピストンエンジンが記載されている。このロータリーピストンエンジンでは、各気筒が、ロータハウジングに開口するペリフェラル排気ポートの他に、インターミディエイトハウジングの側面に開口するサイド排気ポートを有している。インターミディエイトハウジング内には、両側の2つの気筒にそれぞれ連通する2つのサイド排気ポート同士を連通させる連通部が設けられている。連通部は、ターボ過給機のタービンの下流に、バイパス通路を介して接続されると共に、そのバイパス通路には、吸気の過給圧に応じて開閉する開閉弁が設けられている。   Patent Document 1 describes a multi-cylinder rotary piston engine having two cylinders as a rotary piston engine with a turbocharger. In this rotary piston engine, each cylinder has a side exhaust port opened on the side surface of the intermediate housing in addition to the peripheral exhaust port opened in the rotor housing. In the intermediate housing, there is provided a communicating portion for communicating two side exhaust ports communicating with the two cylinders on both sides. The communication portion is connected to the downstream of the turbine of the turbocharger via a bypass passage, and an open / close valve that opens and closes according to the supercharging pressure of the intake air is provided in the bypass passage.

特公平6−47942号公報Japanese Patent Publication No. 6-47942

特許文献1に記載されたロータリーピストンエンジンでは、連通部によって、2つの気筒の排気ポート同士が連通している。2気筒のロータリーピストンエンジンでは、2つの気筒の排気行程の一部期間が重なり合うため、一方の気筒から排出された排気ガスの一部が、他方の気筒に流入する排気干渉を招く。   In the rotary piston engine described in Patent Document 1, the exhaust ports of the two cylinders communicate with each other through the communication portion. In a two-cylinder rotary piston engine, the partial periods of the exhaust strokes of the two cylinders overlap, so that a part of the exhaust gas discharged from one cylinder causes exhaust interference flowing into the other cylinder.

また、特許文献1に記載されている特殊な構成ではなく、一般的に、各気筒がサイド排気ポートを有するよう構成された、多気筒のロータリーピストンエンジンでは、インターミディエイトハウジング内に、両側の気筒それぞれに連通する2つのサイド排気ポートが独立して形成される。インターミディエイトハウジングは、その厚みを分厚くすることが難しい。そのため、インターミディエイトハウジング内に形成された2つのサイド排気ポートは、それぞれの通路面積が小さくなりかつ、途中で合流するように構成されるが、この構成は排気干渉を招く。排気干渉により、気筒内の残留排気ガスが増えるという不都合がある。また、ポンプ損失の増大を招く。さらに、ターボ過給機付きのロータリーピストンエンジンでは、排気干渉によってタービンに供給される排気エネルギが低下するため、タービン効率が下がるという不都合もある。また、タービンによって排気抵抗が高くなるため、ターボ過給機付きのロータリーピストンエンジンでは、排気干渉が助長されることにもなる。   Moreover, in general, in a multi-cylinder rotary piston engine in which each cylinder has a side exhaust port, instead of the special configuration described in Patent Document 1, the cylinders on both sides are disposed in the intermediate housing. Two side exhaust ports communicating with each other are formed independently. It is difficult to increase the thickness of the intermediate housing. For this reason, the two side exhaust ports formed in the intermediate housing are configured such that their respective passage areas are reduced and merge in the middle, but this configuration causes exhaust interference. Due to the exhaust interference, there is a disadvantage that the residual exhaust gas in the cylinder increases. In addition, the pump loss increases. Furthermore, in a rotary piston engine with a turbocharger, the exhaust energy supplied to the turbine is reduced due to exhaust interference, which causes a disadvantage that the turbine efficiency is lowered. Further, since the exhaust resistance is increased by the turbine, exhaust interference is also promoted in a rotary piston engine with a turbocharger.

ここに開示する技術は、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、各気筒がサイド排気ポートを有する多気筒の、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、排気干渉を防止することで、残留排気ガスの低減、ポンプ損失の低減、及びタービン効率の向上を図ることにある。   The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and the object of the technology is to prevent exhaust interference in a multi-cylinder rotary piston engine with a turbocharger in which each cylinder has a side exhaust port. By preventing this, it is intended to reduce residual exhaust gas, reduce pump loss, and improve turbine efficiency.

ここに開示する技術は、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンに係る。このターボ過給機付きロータリーピストンエンジンは、複数の気筒を有するよう構成されたエンジンと、前記複数の気筒それぞれから排出される排気ガスが流れるよう構成された排気通路と、前記排気通路に配設されたタービンを有するよう構成されたターボ過給機と、を備える。   The technology disclosed herein relates to a rotary piston engine with a turbocharger. The rotary piston engine with a turbocharger includes an engine configured to have a plurality of cylinders, an exhaust passage configured to flow exhaust gas discharged from each of the plurality of cylinders, and the exhaust passage. And a turbocharger configured to have a configured turbine.

前記エンジンは、前記複数の気筒に対応する複数のロータと、前記複数のロータそれぞれが摺動するトロコイド内周面を有するよう構成されたロータハウジングと、前記ロータハウジング同士の間、及び、前記ロータハウジングの側部に配設されることによって、前記ロータハウジングと共に、前記ロータを収容する前記気筒を区画するよう構成されたサイドハウジングと、を有する。   The engine includes a plurality of rotors corresponding to the plurality of cylinders, a rotor housing configured to have a trochoid inner peripheral surface on which each of the plurality of rotors slides, between the rotor housings, and the rotor And a side housing configured to partition the cylinder housing the rotor together with the rotor housing by being disposed on a side portion of the housing.

前記気筒と前記排気通路とをつなぐ排気ポートは、前記サイドハウジング内に設けられると共に、前記気筒内に臨むように前記サイドハウジングの側面に開口しており、前記複数の気筒は、第1の排気通路を通じて前記タービンに接続される第1種の気筒と、前記タービンの下流で前記第1の排気通路と集合する第2の排気通路が接続されることで前記タービンをバイパスする第2種の気筒とを含み、前記第1種の気筒の前記排気ポートは、前記ロータハウジングを挟んだ両側の前記サイドハウジングのそれぞれに設けられかつ、それぞれの排気ポートが前記第1種の気筒内に開口し、前記第2種の気筒の前記排気ポートは、前記ロータハウジングの一側の、前記第1種の気筒の前記排気ポートが設けられていない前記サイドハウジングに設けられかつ、前記第2種の気筒内に開口し、前記第1種の気筒の一気筒当たりの前記排気ポートの通路断面積の合計は、前記第2種の気筒の一気筒当たりの前記排気ポートの通路断面積の合計よりも大きい。   An exhaust port that connects the cylinder and the exhaust passage is provided in the side housing and is open to a side surface of the side housing so as to face the cylinder, and the plurality of cylinders includes a first exhaust. A first type cylinder connected to the turbine through a passage and a second type cylinder that bypasses the turbine by connecting a second exhaust passage that gathers with the first exhaust passage downstream of the turbine. The exhaust port of the first type cylinder is provided in each of the side housings on both sides of the rotor housing, and each exhaust port opens into the first type cylinder, The exhaust port of the second type cylinder is provided in the side housing on one side of the rotor housing where the exhaust port of the first type cylinder is not provided. And the sum of the passage sectional areas of the exhaust ports per cylinder of the first type cylinder is the exhaust port per cylinder of the second type cylinder. It is larger than the total of the passage cross-sectional areas of

この構成によると、多気筒のロータリーピストンエンジンにおいて、複数の気筒は、第1種の気筒と、第2種の気筒とに分けられる。第1種の気筒は、一つである場合、又は、複数である場合が含まれる。尚、第1種の気筒が複数の場合、それら複数の気筒は、排気干渉をしない気筒であることが望ましい。同様に、第2種の気筒は、一つである場合、又は、複数である場合が含まれる。尚、第2種の気筒が複数の場合、それら複数の気筒は、排気干渉をしない気筒であることが望ましい。   According to this configuration, in the multi-cylinder rotary piston engine, the plurality of cylinders are divided into a first type cylinder and a second type cylinder. The case where the number of the first type cylinder is one or the case where there are a plurality of cylinders is included. When there are a plurality of first type cylinders, the plurality of cylinders are preferably cylinders that do not cause exhaust interference. Similarly, the case where the number of the second type cylinders is one or the case where there are a plurality of cylinders is included. In addition, when there are a plurality of second type cylinders, it is desirable that the plurality of cylinders are cylinders that do not cause exhaust interference.

第1種の気筒は、第1の排気通路を通じてタービンに接続される。第2種の気筒は、第2の排気通路により、タービンをバイパスする。第2の排気通路は、タービンの下流で第1の排気通路と集合する。   The first type cylinder is connected to the turbine through the first exhaust passage. The second type cylinder bypasses the turbine by the second exhaust passage. The second exhaust passage gathers with the first exhaust passage downstream of the turbine.

第1種の気筒の排気ポートは、ロータハウジングを挟んだ両側のサイドハウジングのそれぞれに設けられ、それぞれの排気ポートが第1種の気筒内に開口する。ここで、サイドハウジングには、ロータハウジングとロータハウジングとの間に配設されるインターミディエイトハウジングも含まれる。後述の通り、第2種の気筒の排気ポートは、第1種の気筒の排気ポートが設けられていないサイドハウジングに設けられるため、インターミディエイトハウジングには、第1種の気筒の排気ポートのみが設けられる。インターミディエイトハウジングの厚みを比較的薄くしつつも、十分な通路断面積を有する第1種の気筒の排気ポートを形成することが可能になる。また、ロータハウジングの側部に配設されるサイドハウジングにも、十分な通路断面積を有する、第1種の気筒の排気ポートを形成することが可能になる。   The exhaust port of the first type cylinder is provided in each of the side housings on both sides of the rotor housing, and each exhaust port opens into the first type cylinder. Here, the side housing also includes an intermediate housing disposed between the rotor housing and the rotor housing. As will be described later, since the exhaust port of the second type cylinder is provided in the side housing in which the exhaust port of the first type cylinder is not provided, only the exhaust port of the first type cylinder is provided in the intermediate housing. Provided. It is possible to form the exhaust port of the first type cylinder having a sufficient cross-sectional area while the thickness of the intermediate housing is relatively thin. Further, it is possible to form the exhaust port of the first type cylinder having a sufficient passage sectional area in the side housing disposed on the side of the rotor housing.

第2種の気筒の排気ポートは、ロータハウジングの一側のサイドハウジングに設けられかつ、第2種の気筒内に開口する。第2種の気筒の排気ポートは、第1種の気筒の排気ポートが設けられていないサイドハウジングに設けられるため、十分な通路断面積を有する第2種の気筒の排気ポートを形成することが可能になる。   The exhaust port of the second type cylinder is provided in the side housing on one side of the rotor housing and opens into the second type cylinder. Since the exhaust port of the second type cylinder is provided in the side housing where the exhaust port of the first type cylinder is not provided, the exhaust port of the second type cylinder having a sufficient passage cross-sectional area can be formed. It becomes possible.

こうして、タービンの上流において、第1種の気筒の排気ポート及び第1の排気通路、並びに、第2種の気筒の排気ポート及び第2の排気通路が、互いに独立するようになる。その結果、各気筒がサイド排気ポートを有する多気筒のロータリーピストンエンジンにおいて、排気干渉が無くなる。気筒内の残留排気ガスを少なくすることが可能になる。   Thus, upstream of the turbine, the exhaust port and the first exhaust passage of the first type cylinder, and the exhaust port and the second exhaust passage of the second type cylinder become independent from each other. As a result, exhaust interference is eliminated in a multi-cylinder rotary piston engine in which each cylinder has a side exhaust port. It becomes possible to reduce the residual exhaust gas in the cylinder.

また、排気干渉がなくなる分、第1の排気通路を通じてタービンに供給される排気エネルギを高めることが可能になる。タービン効率の向上が図られる。   Further, the exhaust energy supplied to the turbine through the first exhaust passage can be increased by the amount of exhaust interference. The turbine efficiency is improved.

ここで、第1種の気筒の一気筒当たりの排気ポートの通路断面積の合計は、第2種の気筒の一気筒当たりの排気ポートの通路断面積の合計よりも大きい。タービンに接続される第1種の気筒の排気ポート、及び、第1の排気通路は、排気抵抗が高くなり得るが、通路断面積を比較的大きくすることで、排気抵抗の増大が抑制される。第1種の気筒から排出される排気ガスのエネルギを、効率良く、タービンに供給することが可能になる。   Here, the sum of the cross-sectional areas of the exhaust ports per cylinder of the first type cylinder is larger than the sum of the cross-sectional areas of the exhaust ports per cylinder of the second type cylinder. The exhaust port of the first type cylinder connected to the turbine and the first exhaust passage may have a high exhaust resistance, but an increase in the exhaust resistance is suppressed by making the passage cross-sectional area relatively large. . The energy of the exhaust gas discharged from the first type cylinder can be efficiently supplied to the turbine.

一方、第2種の気筒の排気ポート、及び、第2の排気通路は、通路断面積が相対的に小さくなるが、第2の排気通路はタービンに接続されないため、排気抵抗が相対的に低い。第2の排気通路は、通路断面積が相対的に小さくても、排気抵抗の増大が抑制される。第2種の気筒から排出される排気ガスも、スムースに排出することが可能になる。   On the other hand, the exhaust port of the second type cylinder and the second exhaust passage have a relatively small passage cross-sectional area, but the second exhaust passage is not connected to the turbine, so the exhaust resistance is relatively low. . Even if the second exhaust passage has a relatively small passage cross-sectional area, an increase in exhaust resistance is suppressed. The exhaust gas discharged from the second type cylinder can also be discharged smoothly.

排気干渉の回避と共に、排気抵抗の低減によって、ターボ過給機付きエンジンにおいて、ポンプ損失が低減する。   Pump loss is reduced in an engine with a turbocharger by avoiding exhaust interference and reducing exhaust resistance.

前記第2の排気通路において、前記タービンの下流側で前記第1の排気通路と集合する開口端部は、前記第1の排気通路の流れ方向と実質的に同じになるように前記第1の排気通路の開口端部に隣り合って設けられると共に、通路面積を縮小する絞りが設けられている、としてもよい。   In the second exhaust passage, an opening end portion that gathers with the first exhaust passage on the downstream side of the turbine is substantially the same as the flow direction of the first exhaust passage. It is good also as providing the aperture_diaphragm | restriction provided adjacent to the opening edge part of an exhaust passage, and reducing a passage area.

この構成により、第1の排気通路と第2の排気通路との集合箇所において、第2の排気通路からの排気ガスの流れの流速が、絞りによって高められ、第2の排気通路の開口端部の周囲に強い負圧が発生する(エゼクタ効果)。このエゼクタ効果によって、第1の排気通路を流れる排気ガスが吸い出され、タービンの下流側の圧力が低下する。タービンの上流側と下流側との圧力差が大きくなり、タービン効率が高まる。この構成は、多気筒のロータリーピストンエンジンにおいて、一部の気筒から排出される排気ガスのみをタービンに供給している前記の構成、つまり、タービンに供給される排気エネルギが低くなり得る構成において、所望の過給圧を実現する上で有利になる。   With this configuration, the flow velocity of the exhaust gas flow from the second exhaust passage is increased by the throttle at the gathering location of the first exhaust passage and the second exhaust passage, and the opening end of the second exhaust passage A strong negative pressure is generated around the ejector (ejector effect). By this ejector effect, the exhaust gas flowing through the first exhaust passage is sucked out, and the pressure on the downstream side of the turbine is reduced. The pressure difference between the upstream side and the downstream side of the turbine is increased, and the turbine efficiency is increased. In this configuration, in the multi-cylinder rotary piston engine, only the exhaust gas discharged from some cylinders is supplied to the turbine, that is, the configuration in which the exhaust energy supplied to the turbine can be reduced, This is advantageous in realizing a desired supercharging pressure.

前記第2の排気通路は、シート材から構成されている、としてもよい。   The second exhaust passage may be made of a sheet material.

第2の排気通路は、前述したように、タービンをバイパスする排気通路であるため、温度が相対的に低くなる。第2の排気通路は、シート材によって構成することが可能である。一方、第1の排気通路は、タービンに接続される排気通路であるため、温度が相対的に高くなる。第1の排気通路は、シート材によって構成することが難しい。第1の排気通路は、例えば鋳物により構成される。   As described above, since the second exhaust passage is an exhaust passage that bypasses the turbine, the temperature is relatively low. The second exhaust passage can be formed of a sheet material. On the other hand, since the first exhaust passage is an exhaust passage connected to the turbine, the temperature is relatively high. It is difficult to configure the first exhaust passage with a sheet material. The first exhaust passage is made of, for example, a casting.

第2の排気通路は、シート材によって構成することにより熱容量が小さくなる。触媒装置の未活性時には、第2の排気通路を通じて、比較的温度の高い排気ガスを触媒装置に送ることが可能になる。触媒装置の早期活性化に有利になる。   The second exhaust passage is made of a sheet material to reduce the heat capacity. When the catalyst device is inactive, exhaust gas having a relatively high temperature can be sent to the catalyst device through the second exhaust passage. This is advantageous for early activation of the catalyst device.

前記第1の排気通路における前記タービンの上流には、前記タービンへの排気ガスの流入を制限可能に構成された制限部と、前記制限部よりも上流において前記第2の排気通路に連通する状態と連通しない状態とに切り替わるよう構成された連通部と、が配設され、前記第1の排気通路と前記第2の排気通路との集合箇所よりも下流に配設された触媒装置が未活性のときには、前記制限部により、前記第1種の気筒から排出された排気ガスが前記タービンに流入することを制限しつつ、前記連通部が連通状態になることにより、前記タービンをバイパスして前記第1種の気筒から排出された排気ガスを前記第2の排気通路に送る、としてもよい。   In the first exhaust passage upstream of the turbine, a restriction portion configured to restrict the inflow of exhaust gas to the turbine and a state communicating with the second exhaust passage upstream of the restriction portion A communication portion configured to switch to a state in which the first exhaust passage and the second exhaust passage are gathered, and the catalyst device disposed downstream of the first exhaust passage and the second exhaust passage is inactive. In this case, the restricting portion restricts the exhaust gas discharged from the first type cylinder from flowing into the turbine, and the communicating portion enters a communicating state, thereby bypassing the turbine and The exhaust gas discharged from the first type cylinder may be sent to the second exhaust passage.

第2の排気通路は、タービンをバイパスして触媒装置に接続されるため、比較的高温の排気ガスを触媒装置に供給することが可能になる。そこで、触媒装置が未活性のときには、第1種の気筒から排出された排気ガスがタービンに流入することを、制限部によって制限しつつ、連通部が連通状態になることによって、第1種の気筒から排出された排気ガスを、タービンをバイパスして第2の排気通路に送る。こうすることで、触媒装置の未活性時には、第1種の気筒及び第2種の気筒のそれぞれから排出された排気ガスが、できる限り、タービンをバイパスして触媒装置に送られる。その結果、触媒装置に高温の排気ガスが供給されるようになる。触媒装置の活性化が図られ、触媒装置が早期に活性化する。   Since the second exhaust passage bypasses the turbine and is connected to the catalyst device, relatively high-temperature exhaust gas can be supplied to the catalyst device. Therefore, when the catalyst device is inactive, the restriction portion restricts the exhaust gas discharged from the first type cylinder from flowing into the turbine, and the communication portion enters the communication state. The exhaust gas discharged from the cylinder is sent to the second exhaust passage by bypassing the turbine. In this way, when the catalyst device is inactive, exhaust gas discharged from each of the first type cylinder and the second type cylinder is sent to the catalyst device by bypassing the turbine as much as possible. As a result, high-temperature exhaust gas is supplied to the catalyst device. The catalyst device is activated, and the catalyst device is activated early.

特に、第2の排気通路をシート材によって構成した場合には、第1種の気筒及び第2種の気筒のそれぞれから排出された排気ガスを、熱容量の小さい第2の通路を通じて触媒装置に送ることになるから、より一層高温の排気ガスを触媒装置に送ることが可能になる。触媒装置を速やかに活性化することが可能になる。   In particular, when the second exhaust passage is made of a sheet material, exhaust gas discharged from each of the first type cylinder and the second type cylinder is sent to the catalyst device through the second passage having a small heat capacity. As a result, it becomes possible to send a higher temperature exhaust gas to the catalyst device. The catalyst device can be activated quickly.

尚、制限部は、例えばタービンのハウジング内で、排気ガスの通路面積を変化させるよう構成されたVGT(Variable Geometry Turbo)のベーンによって構成してもよい。ベーンの角度を変更することによって、排気ガスの通路面積が小さくなり、排気ガスがタービンに流入することが制限される。また、連通部は、第1の排気通路と第2の排気通路とを連通する箇所に設けた開閉弁によって構成してもよい。   For example, the limiting portion may be configured by a VGT (Variable Geometry Turbo) vane configured to change the passage area of the exhaust gas in the housing of the turbine. By changing the vane angle, the passage area of the exhaust gas is reduced, and the exhaust gas is restricted from flowing into the turbine. Further, the communication portion may be constituted by an on-off valve provided at a location where the first exhaust passage and the second exhaust passage are communicated.

前記第1の排気通路において、前記タービンよりも下流でかつ、前記第2の排気通路と集合する箇所の上流には、気筒識別用のOセンサが配設されているとしてもよい。 In the first exhaust passage, an O 2 sensor for cylinder identification may be disposed downstream of the turbine and upstream of a location where the second exhaust passage gathers.

多気筒のロータリーピストンエンジンは、気筒間で排気行程が大きく重なる。レシプロエンジンにおいて採用されているように、各気筒からの排気ガスの集合箇所よりも下流に配設したOセンサを利用し、各気筒における空燃比を変更することで気筒識別を行う手法を、ロータリーピストンエンジンに採用しようとしても、正確な気筒識別が困難である。 In a multi-cylinder rotary piston engine, exhaust strokes greatly overlap between cylinders. As employed in a reciprocating engine, a method of identifying a cylinder by changing the air-fuel ratio in each cylinder using an O 2 sensor disposed downstream of a collection point of exhaust gas from each cylinder, Even when trying to adopt it in a rotary piston engine, accurate cylinder identification is difficult.

前記の構成は、第1種の気筒に接続される第1の排気通路と、第2種の気筒に接続される第2の排気通路とが独立している。つまり、タービンよりも下流でかつ、第2の排気通路と集合する箇所の上流は、第1種の気筒から排出された排気ガスのみが流れる。そこで、この箇所にOセンサが配設することにより、第1種の気筒と第2種の気筒との識別が可能になる。この構成は、特に2気筒のロータリーピストンエンジンにおける気筒識別に有効である。 In the above configuration, the first exhaust passage connected to the first type cylinder and the second exhaust passage connected to the second type cylinder are independent. That is, only the exhaust gas discharged from the first type cylinder flows downstream of the turbine and upstream of the location where it gathers with the second exhaust passage. Therefore, by disposing the O 2 sensor at this location, it is possible to distinguish between the first type cylinder and the second type cylinder. This configuration is particularly effective for cylinder identification in a two-cylinder rotary piston engine.

以上説明したように、前記のターボ過給機付きロータリーピストンエンジンによると、第1種の気筒に接続される排気ポート及び第1の通路を、タービンに接続する一方、第2種の気筒に接続される排気ポート及び第2の通路を、タービンをバイパスして第1の通路に集合し、第1種の気筒の排気ポートの通路断面積を、第2種の気筒の排気ポートの通路断面積よりも大にすることで、排気干渉が防止され、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、残留排気ガスの低減、ポンプ損失の低減、及びタービン効率の向上を図ることができる。   As described above, according to the above-mentioned rotary piston engine with a turbocharger, the exhaust port and the first passage connected to the first type cylinder are connected to the turbine, while being connected to the second type cylinder. The exhaust port and the second passage to be collected in the first passage bypassing the turbine, and the passage sectional area of the exhaust port of the first type cylinder is defined as the passage sectional area of the exhaust port of the second type cylinder. By making it larger than this, exhaust interference is prevented, and in a rotary piston engine with a turbocharger, residual exhaust gas can be reduced, pump loss can be reduced, and turbine efficiency can be improved.

図1は、ロータリーピストンエンジンの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotary piston engine. 図2は、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジンの排気装置の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an exhaust device of a rotary piston engine with a turbocharger.

以下、ここに開示するターボ過給機付きロータリーピストンエンジンについて、図面を参照しながら説明をする。尚、以下に示すターボ過給機付きロータリーピストンエンジンの構成は、一例である。図1及び図2は、ロータリーピストンエンジン1(以下、単にロータリーエンジン1ともいう)の構造を示している。ロータリーエンジン1は、図2に示すように、2つのロータ2を備えた2ロータタイプである。2ロータの(言い換えると2気筒の)ロータリーエンジン1は、前側(便宜上、図2における紙面左側)及び後側(便宜上、図2における紙面右側)の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(つまり、サイドハウジング)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41、41で挟み込むようにして一体化されることによって構成されている。尚、ロータ2の個数(つまり、気筒数)はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, a rotary piston engine with a turbocharger disclosed herein will be described with reference to the drawings. In addition, the structure of the rotary piston engine with a turbocharger shown below is an example. 1 and 2 show the structure of a rotary piston engine 1 (hereinafter also simply referred to as a rotary engine 1). The rotary engine 1 is a two-rotor type including two rotors 2 as shown in FIG. A two-rotor (in other words, two-cylinder) rotary engine 1 has two rotor housings 3, 3 on the front side (for convenience, the left side in FIG. 2) and the rear side (for convenience, on the right side in FIG. 2). (That is, the side housing 4) is sandwiched between the two side housings 41 and 41 from both sides and integrated. The number of rotors 2 (that is, the number of cylinders) is not limited to this.

ロータハウジング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と、これらロータハウジング3を両側から挟むサイドハウジング41の側面41aと、インターミディエイトハウジング4の両側の側面4aとによって、回転軸Xの一方側から回転軸Xに沿う方向にロータリーピストンエンジン1を見たときに、繭のような略楕円形状をしたロータ収容室31が、前側及び後側の2つ横並びに区画されている。これらロータ収容室31にロータ2が1つずつ収容されている。各ロータ収容室31は、インターミディエイトハウジング4に対して対称に配置されている。ロータ2の位置及び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31について説明する。   The trochoid inner peripheral surface 3 a drawn by the parallel trochoid curve of the rotor housing 3, the side surface 41 a of the side housing 41 sandwiching the rotor housing 3 from both sides, and the side surfaces 4 a on both sides of the intermediate housing 4, When the rotary piston engine 1 is viewed from the one side in the direction along the rotation axis X, the rotor accommodating chamber 31 having a substantially elliptical shape like a bag is divided into two on the front side and the rear side. One rotor 2 is housed in each of the rotor housing chambers 31. Each rotor accommodating chamber 31 is arranged symmetrically with respect to the intermediate housing 4. Since the configuration is the same except that the position and phase of the rotor 2 are different, only one rotor accommodating chamber 31 will be described below.

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る。ロータ2は、その外周に、各頂部間に3つの略長方形をしたフランク面2a、2a、2aを備えている。   The rotor 2 is formed 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. The rotor 2 includes three substantially rectangular flank surfaces 2a, 2a, and 2a on the outer periphery thereof.

ロータ2は、各頂部に図示しないアペックスシールを有している。これらアペックスシールは、ロータハウジング3のトロコイド内周面3aに摺接する。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の側面4aと、サイドハウジング41の側面41aと、ロータ2のフランク面2aとで、ロータ収容室31の内部に、3つの作動室8、8、8がそれぞれ区画形成されている。従ってこのエンジン1は、前側気筒31aに第1〜第3の3つの作動室8と、後側気筒31bに第4〜第6の3つの作動室8の、合計6個の作動室を有している。   The rotor 2 has an apex seal (not shown) at each top. These apex seals are in sliding contact with the trochoid inner peripheral surface 3 a of the rotor housing 3. The trochoid inner peripheral surface 3 a of the rotor housing 3, the side surface 4 a of the intermediate housing 4, the side surface 41 a of the side housing 41, and the flank surface 2 a of the rotor 2 have three working chambers inside the rotor accommodating chamber 31. 8, 8, and 8 are partitioned. Accordingly, the engine 1 has a total of six working chambers, that is, the first to third three working chambers 8 in the front cylinder 31a and the fourth to sixth three working chambers 8 in the rear cylinder 31b. ing.

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41側の外歯車(固定ギア)とが噛合する。ロータ2は、出力軸Xを構成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。エキセントリックシャフト6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41を貫通する。尚、符号21は、ロータ2の側面に設けられたオイルシールであり、余分な潤滑オイルが作動室8内に流入することを防止する。   A phase gear is provided inside the rotor 2 (not shown). That is, the internal gear (rotor gear) inside the rotor 2 and the external gear (fixed gear) on the side housing 41 side mesh with each other. The rotor 2 is supported so as to make a planetary rotational movement with respect to the eccentric shaft 6 constituting the output shaft X. The eccentric shaft 6 passes through the intermediate housing 4 and the side housing 41. Reference numeral 21 denotes an oil seal provided on the side surface of the rotor 2 and prevents excess lubricating oil from flowing into the working chamber 8.

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る。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(偏心軸)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(この自転及び公転を含め、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る。このサイクルによって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。   The rotational motion of the rotor 2 is defined by the meshing of the internal gear and the external gear. The rotor 2 rotates around the rotation axis X while rotating around the eccentric ring (eccentric shaft) 6a of the eccentric shaft 6 while the three seal portions are in sliding contact with the trochoid inner peripheral surface 3a of the rotor housing 3, respectively. Revolves in the same direction (including the rotation and revolution, simply the 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 respectively. The rotational force generated by this cycle is output from the eccentric shaft 6 via the rotor 2.

より具体的に、ロータ2は矢印で示すように、時計回りに回転する。回転軸Xを通るロータ収容室31の長軸Yを境に分けられるロータ収容室31の右側が概ね吸気及び排気行程の領域となり、左側が概ね圧縮及び膨張行程の領域となっている。   More specifically, the rotor 2 rotates clockwise as indicated by an arrow. The right side of the rotor accommodating chamber 31 divided by the major axis Y of the rotor accommodating chamber 31 passing through the rotation axis X is a region for intake and exhaust strokes, and the left side is a region for compression and expansion strokes.

ここで、従来構成のロータリーピストンエンジンは、長軸Yを境に分けられるロータ収容室31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。本構成のロータリーピストンエンジンは、従来構成のロータリーピストンエンジンを、回転軸Xを中心として180°回転させたような状態で車両に搭載している。但し、ロータリーピストンエンジンの搭載状態は、従来と同じ搭載状態にしてもよい。   Here, in the rotary piston engine of the conventional configuration, the left side of the rotor accommodating chamber 31 that is divided by the long axis Y is a region for the intake and exhaust strokes, and the right side is a region for the compression and expansion strokes. The rotary piston engine of this configuration is mounted on a vehicle in a state where the rotary piston engine of the conventional configuration is rotated 180 ° about the rotation axis X. However, the mounting state of the rotary piston engine may be the same mounting state as before.

図1における右下の作動室8に着目すると、これは吸気と噴射された燃料とによって混合気を形成する吸気行程を示している。この作動室8がロータ2の回転につ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1の左側に示す作動室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82、83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1の右上の作動室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。   When attention is paid to the lower right working chamber 8 in FIG. 1, this shows an intake stroke in which an air-fuel mixture is formed by intake air and injected fuel. When this working chamber 8 shifts to the compression stroke as the rotor 2 rotates, the air-fuel mixture is compressed therein. Thereafter, as in the working chamber 8 shown on the left side of FIG. 1, the ignition plugs 82 and 83 are ignited at a predetermined timing from the final stage of the compression stroke to the expansion stroke, and the combustion / expansion stroke is performed. When the exhaust stroke such as the working chamber 8 in the upper right of FIG. 1 is finally reached, the combustion gas is exhausted from the exhaust port 10 and then returns to the intake stroke to repeat each stroke.

吸気行程の状態にある作動室8には、吸気ポート11が連通している。吸気ポート11の開口部は、より詳細には、吸気行程の状態にある作動室8に面するインターミディエイトハウジング4の側面4aに、ロータ収容室31の外周側の、回転軸Xを通るロータ収容室31の短軸Z寄りで設けられている。吸気ポート11は、インターミディエイトハウジング4内を、ほぼ水平方向に延びて、エンジン1の側面に開口している。また、図示は省略するが、吸気行程の状態にある作動室8に面するサイドハウジング41の側面41aにも、吸気ポート11の開口部に対向するように、別の吸気ポートの開口部が設けられている。この吸気ポートも、サイドハウジング41内を、ほぼ水平方向に延びて、エンジン1の側面に開口している。エンジン1の側面には、吸気ポート11に連通する吸気マニホールドの独立通路12が取り付けられる。   An intake port 11 communicates with the working chamber 8 in the intake stroke state. More specifically, the opening portion of the intake port 11 is formed on the side surface 4a of the intermediate housing 4 facing the working chamber 8 in the intake stroke state, on the outer side of the rotor storage chamber 31 and accommodates the rotor passing through the rotation axis X. The chamber 31 is provided near the short axis Z. The intake port 11 extends in the intermediate housing 4 in a substantially horizontal direction and opens on the side surface of the engine 1. Although not shown, another intake port opening is provided on the side surface 41a of the side housing 41 facing the working chamber 8 in the intake stroke state so as to face the opening of the intake port 11. It has been. This intake port also extends in the side housing 41 in a substantially horizontal direction and opens on the side surface of the engine 1. An independent passage 12 of an intake manifold that communicates with the intake port 11 is attached to a side surface of the engine 1.

排気行程の状態にある作動室8には、排気ポート10が連通している。排気ポート10の開口部は、より詳細には、排気行程の状態にある作動室8に面するインターミディエイトハウジング4の側面4a、及び/又は、サイドハウジング41の側面41aに、ロータ収容室31の外周側の短軸Z寄りで設けられている。排気ポート10は、インターミディエイトハウジング4又はサイドハウジング41内を、斜め上方に向かって延びて、エンジン1の上面と側面との角部付近に開口している。このエンジン1では、いわゆるサイド排気方式が採用されており、この排気ポート10の開口部の位置及び形状は、吸気のオープンタイミングと排気のオープンタイミングとがオーバーラップしないように設定されている。これによって、次行程に持ち込まれる残留排気ガスを低減している。エンジン1には、排気ポート10に連通する排気通路13が接続される。排気ポート10及び排気通路13の構成についての詳細は、後述する。   An exhaust port 10 communicates with the working chamber 8 in the exhaust stroke state. More specifically, the opening of the exhaust port 10 is formed on the side surface 4a of the intermediate housing 4 and / or the side surface 41a of the side housing 41 facing the working chamber 8 in the exhaust stroke state. Near the short axis Z on the outer peripheral side. The exhaust port 10 extends obliquely upward in the intermediate housing 4 or the side housing 41 and opens near the corner between the upper surface and the side surface of the engine 1. This engine 1 employs a so-called side exhaust system, and the position and shape of the opening of the exhaust port 10 are set so that the intake open timing and the exhaust open timing do not overlap. As a result, the residual exhaust gas brought into the next stroke is reduced. An exhaust passage 13 that communicates with the exhaust port 10 is connected to the engine 1. Details of the configuration of the exhaust port 10 and the exhaust passage 13 will be described later.

作動室8内に燃料を供給するためのインジェクタ81は、インターミディエイトハウジング4に取り付けられている。インジェクタ81は、インターミディエイトハウジング4に設けた吸気ポート11内に燃料を噴射する。   An injector 81 for supplying fuel into the working chamber 8 is attached to the intermediate housing 4. The injector 81 injects fuel into the intake port 11 provided in the intermediate housing 4.

ロータハウジング3の側部における、短軸Zを挟んだロータ回転方向のトレーリング側(遅れ側)位置と、リーディング側(進み側)位置とにはそれぞれ、T側点火プラグ82とL側点火プラグ83とが取り付けられている。これら2つの点火プラグ82、83は、圧縮・膨張状態にある作動室8に臨んでおり、作動室8内の混合気に、同時に点火、又は位相差を持って順に点火をする。   A T-side spark plug 82 and an L-side spark plug are respectively provided at a trailing side (lag side) position and a leading side (lead side) position in the rotor rotation direction across the short axis Z at the side of the rotor housing 3. 83 is attached. These two spark plugs 82 and 83 face the working chamber 8 in a compressed / expanded state, and ignite the air-fuel mixture in the working chamber 8 simultaneously or sequentially with a phase difference.

図2は、ターボ過給機付きロータリーエンジン1の排気装置の構成を示している。排気装置は、排気ポートに接続される排気通路13と、ターボ過給機5のタービン51と、その下流の触媒装置100と、を備えている。触媒装置100は、例えば三元触媒を備えて構成される。   FIG. 2 shows the configuration of the exhaust device of the rotary engine 1 with a turbocharger. The exhaust device includes an exhaust passage 13 connected to an exhaust port, a turbine 51 of the turbocharger 5, and a catalyst device 100 downstream thereof. The catalyst device 100 includes a three-way catalyst, for example.

前述したように、2ロータタイプのロータリーエンジン1において、各気筒(つまり、ロータ2を収容するロータ収容室31であり、以下、説明の便宜上、図2における左側の気筒を前側気筒31aと呼び、図2における右側の気筒を後側気筒31bと呼ぶ)には、排気ポート10が設けられている。   As described above, in the two-rotor type rotary engine 1, each cylinder (that is, the rotor accommodating chamber 31 that accommodates the rotor 2) is referred to as a front cylinder 31a. The right cylinder in FIG. 2 is called a rear cylinder 31b), and an exhaust port 10 is provided.

前側気筒31aの排気ポート10は、サイドハウジング41とインターミディエイトハウジング4との両方に設けられている。つまり、前側気筒31aの排気ポート10は、サイドハウジング41に設けられた排気ポート10aと、インターミディエイトハウジング4に設けられた排気ポート10bとを含む。ここで、インターミディエイトハウジング4には、前側気筒31aの排気ポート10bのみが設けられている。インターミディエイトハウジング4の厚みを比較的薄くしつつも、十分な通路断面積を有する排気ポート10bを形成することが可能になる。   The exhaust port 10 of the front cylinder 31 a is provided in both the side housing 41 and the intermediate housing 4. That is, the exhaust port 10 of the front cylinder 31 a includes an exhaust port 10 a provided in the side housing 41 and an exhaust port 10 b provided in the intermediate housing 4. Here, the intermediate housing 4 is provided with only the exhaust port 10b of the front cylinder 31a. The exhaust port 10b having a sufficient cross-sectional area can be formed while the thickness of the intermediate housing 4 is relatively thin.

前側気筒31aの排気ポート10には、第1の排気通路131が接続されている。第1の排気通路131は、2つの排気ポート10a及び10bのそれぞれに接続される独立通路と、2つの独立通路が合流した合流通路とを含んでいる。タービン51を収容するタービンハウジング53は、合流通路の途中に設けられている。第1の排気通路131は、タービン51に接続されるため、熱対策として鋳物によって構成されている。図2では、鋳物により構成される第1の排気通路131を、厚肉に描いている。このロータリーエンジン1では、前側気筒31aが、タービン51に接続される第1種の気筒に相当する。前側気筒31aに接続される第1の排気通路131は、後側気筒31bとは独立しているため、排気干渉を回避して、高い排気エネルギをタービン51に供給することが可能である。   A first exhaust passage 131 is connected to the exhaust port 10 of the front cylinder 31a. The first exhaust passage 131 includes an independent passage connected to each of the two exhaust ports 10a and 10b and a merge passage where the two independent passages merge. A turbine housing 53 that houses the turbine 51 is provided in the middle of the merging passage. Since the first exhaust passage 131 is connected to the turbine 51, the first exhaust passage 131 is formed of a casting as a heat countermeasure. In FIG. 2, the first exhaust passage 131 made of a casting is drawn thick. In the rotary engine 1, the front cylinder 31 a corresponds to a first type cylinder connected to the turbine 51. Since the first exhaust passage 131 connected to the front cylinder 31a is independent of the rear cylinder 31b, it is possible to avoid exhaust interference and supply high exhaust energy to the turbine 51.

後側気筒31bの排気ポート10cは、サイドハウジング41にのみ設けられている。従って、前側気筒31aの排気ポート10a、10bの通路断面積の合計は、後側気筒31bの排気ポート10cの通路断面積よりも大きい。タービン51に接続される第1の排気通路131は排気抵抗が高くなり得るが、排気ポート10a、10bの通路断面積が相対的に大きいため、前側気筒31aは、排気抵抗の増大が抑制される。   The exhaust port 10c of the rear cylinder 31b is provided only in the side housing 41. Accordingly, the sum of the passage sectional areas of the exhaust ports 10a and 10b of the front cylinder 31a is larger than the passage sectional area of the exhaust port 10c of the rear cylinder 31b. Although the exhaust resistance of the first exhaust passage 131 connected to the turbine 51 can be high, the increase in the exhaust resistance of the front cylinder 31a is suppressed because the passage cross-sectional areas of the exhaust ports 10a and 10b are relatively large. .

後側気筒31bの排気ポート10cには、第2の排気通路132が接続されている。第2の排気通路132は、タービン51をバイパスして、タービン51の下流において、第1の排気通路131と集合する。第2の排気通路132に接続される排気ポート10cは、通路断面積が相対的に小さくなるが、第2の排気通路132はタービン51をバイパスするため、後側気筒31bも、排気抵抗の増大が抑制される。   A second exhaust passage 132 is connected to the exhaust port 10c of the rear cylinder 31b. The second exhaust passage 132 bypasses the turbine 51 and gathers with the first exhaust passage 131 downstream of the turbine 51. The exhaust port 10c connected to the second exhaust passage 132 has a relatively small passage sectional area. However, since the second exhaust passage 132 bypasses the turbine 51, the rear cylinder 31b also has an increased exhaust resistance. Is suppressed.

第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所において、第2の排気通路132の開口端部は、第1の排気通路131の開口端部に対して隣り合うように設けられる。図2の例では、第1の排気通路131の開口端部の周囲を囲むように、第2の排気通路132の開口端部が設けられる。これにより、第1の排気通路131の開口端部から吐き出される排気ガスの流れと、第2の排気通路132の開口端部から吐き出される排気ガスの流れとは、実質的に同じ方向になる。第2の排気通路132の開口端部にはまた、その通路面積が縮小する絞り1321が設けられている。これにより、第2の排気通路132から吐き出される排気ガスの流速が高まり、第2の排気通路132の開口端部の周囲に、エゼクタ効果によって、強い負圧が発生する。この強い負圧が、第1の排気通路131から排気ガスを吸い出すようになり、タービン51の下流側の圧力が低下する。その結果、タービン51の上流側と下流側との圧力差が大きくなり、タービン効率が高まる。   At the location where the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132 are gathered, the opening end of the second exhaust passage 132 is provided adjacent to the opening end of the first exhaust passage 131. . In the example of FIG. 2, the opening end portion of the second exhaust passage 132 is provided so as to surround the periphery of the opening end portion of the first exhaust passage 131. Thereby, the flow of the exhaust gas discharged from the opening end portion of the first exhaust passage 131 and the flow of the exhaust gas discharged from the opening end portion of the second exhaust passage 132 are substantially in the same direction. The opening end of the second exhaust passage 132 is also provided with a throttle 1321 that reduces the passage area. Thereby, the flow velocity of the exhaust gas discharged from the second exhaust passage 132 is increased, and a strong negative pressure is generated around the opening end portion of the second exhaust passage 132 by the ejector effect. This strong negative pressure draws out the exhaust gas from the first exhaust passage 131, and the pressure on the downstream side of the turbine 51 decreases. As a result, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the turbine 51 is increased, and the turbine efficiency is increased.

第2の排気通路132は、タービン51をバイパスする通路であるため、第1の排気通路131と比較して温度が低くなる。第2の排気通路132は、シート材(例えば鋼板)によって構成される。これにより、第2の排気通路132の熱容量は、第1の排気通路131の熱容量よりも小さくなる。尚、図2では、シート材により構成される第2の排気通路132を、薄肉に描いている。このロータリーエンジン1では、後側気筒31bが、タービン51をバイパスする第2種の気筒に相当する。   Since the second exhaust passage 132 is a passage that bypasses the turbine 51, the temperature is lower than that of the first exhaust passage 131. The second exhaust passage 132 is made of a sheet material (for example, a steel plate). Thereby, the heat capacity of the second exhaust passage 132 is smaller than the heat capacity of the first exhaust passage 131. In FIG. 2, the second exhaust passage 132 made of a sheet material is drawn thin. In the rotary engine 1, the rear cylinder 31 b corresponds to a second type cylinder that bypasses the turbine 51.

第1の排気通路131のタービン上流と、第2の排気通路132の集合箇所上流とは、互いに連通している。この連通箇所には、バイパス弁133が介設している。バイパス弁133は、図2に実線で示す開弁時に、第1の排気通路131におけるタービン51の上流側を、第2の排気通路132に連通し、図2に仮想的に示す閉弁時に、タービン51の上流において、第1の排気通路131と第2の排気通路132とを互いに独立させる。後述するように、触媒装置100が未活性のときには、バイパス弁133が開弁する。触媒装置100は、第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所よりも下流に配設されている。   The turbine upstream of the first exhaust passage 131 and the upstream of the gathering location of the second exhaust passage 132 communicate with each other. A bypass valve 133 is interposed at this communication location. The bypass valve 133 communicates the upstream side of the turbine 51 in the first exhaust passage 131 with the second exhaust passage 132 at the time of valve opening indicated by a solid line in FIG. The first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132 are made independent of each other upstream of the turbine 51. As will be described later, when the catalyst device 100 is inactive, the bypass valve 133 is opened. The catalyst device 100 is disposed downstream of the gathering location of the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132.

排気通路13にはまた、第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所よりも下流でかつ、触媒装置100の上流に、Oセンサ134が配設されている。Oセンサ134は、排気ガス中の酸素濃度を検知するよう構成されている。Oセンサ134の検知結果は、様々な制御に利用される。ここでは特に、ロータリーエンジン1における燃焼状態を検知するために利用される。具体的には、不完全燃焼の発生等を検知する。 In the exhaust passage 13, an O 2 sensor 134 is disposed downstream of the gathering point of the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132 and upstream of the catalyst device 100. The O 2 sensor 134 is configured to detect the oxygen concentration in the exhaust gas. The detection result of the O 2 sensor 134 is used for various controls. Here, it is particularly used for detecting the combustion state in the rotary engine 1. Specifically, the occurrence of incomplete combustion or the like is detected.

燃焼状態の検知に関連し、燃焼状態が悪化した気筒を識別するためのOセンサ135(つまり、気筒識別用Oセンサ135)が、第1の排気通路131に配設されている。気筒識別用Oセンサ135は、より詳細には、タービン51の下流でかつ、第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所よりも上流に配設されている。排気通路13におけるこの箇所は、前側気筒31aから排出された排気ガスのみが通る箇所である。従って、触媒装置100の上流のOセンサ134の検出値と、気筒識別用Oセンサ135の検出値との比較によって、前側気筒31aと後側気筒31bとの識別が可能になる。具体的に、触媒装置100の上流のOセンサ134の検出値に基づき、不完全燃焼の発生等を検知したときに、気筒識別用Oセンサ135の検出値も、同様の傾向を示すときには、前側気筒31aにおいて不完全燃焼等が発生していると判定することが可能である。逆に、気筒識別用Oセンサ135の検出値が、同様の傾向を示さないときには、後側気筒31bにおいて不完全燃焼等が発生していると判定することが可能である。また、タービン51の下流側は、排気ガスの温度が低下しているから、この箇所にOセンサ135を配置することは、耐熱温度が低いOセンサを用いることが可能になるという利点もある。 An O 2 sensor 135 (that is, a cylinder identifying O 2 sensor 135) for identifying a cylinder whose combustion state has deteriorated in relation to detection of the combustion state is disposed in the first exhaust passage 131. More specifically, the cylinder identifying O 2 sensor 135 is disposed downstream of the turbine 51 and upstream of the collection point of the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132. This place in the exhaust passage 13 is a place through which only the exhaust gas discharged from the front cylinder 31a passes. Therefore, the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b can be identified by comparing the detection value of the O 2 sensor 134 upstream of the catalyst device 100 with the detection value of the cylinder identification O 2 sensor 135. Specifically, when the occurrence of incomplete combustion or the like is detected based on the detection value of the O 2 sensor 134 upstream of the catalyst device 100, the detection value of the cylinder identification O 2 sensor 135 shows the same tendency. It is possible to determine that incomplete combustion or the like has occurred in the front cylinder 31a. Conversely, when the detection value of the cylinder identifying O 2 sensor 135 does not show the same tendency, it is possible to determine that incomplete combustion or the like has occurred in the rear cylinder 31b. Further, since the temperature of the exhaust gas is lowered on the downstream side of the turbine 51, the arrangement of the O 2 sensor 135 at this location also has an advantage that an O 2 sensor having a low heat resistance temperature can be used. is there.

ターボ過給機5は、図2に模式的に示すように、タービンハウジング53内にベーン54が設けられたVGTである。つまり、VGTは、ロータリーエンジン1の運転状態に応じて、ベーン54の角度を変更することにより、タービンハウジング53内の、排気ガスの通路面積を変化させるよう構成されている。詳細は後述するが、このロータリーエンジン1では、ロータリーエンジン1の運転状態に応じてベーン54の角度を変更すること以外に、触媒装置100の未活性時にも、排気ガスの通路面積が小さくなるように、ベーン54の角度を変化させる。   The turbocharger 5 is a VGT in which a vane 54 is provided in a turbine housing 53 as schematically shown in FIG. That is, the VGT is configured to change the passage area of the exhaust gas in the turbine housing 53 by changing the angle of the vane 54 according to the operating state of the rotary engine 1. As will be described in detail later, in this rotary engine 1, in addition to changing the angle of the vane 54 according to the operating state of the rotary engine 1, the passage area of the exhaust gas is reduced even when the catalyst device 100 is inactive. Next, the angle of the vane 54 is changed.

尚、ターボ過給機5のベーン54の角度、及び、前述したバイパス弁133の開閉は、図示を省略するPCM(Powertrain Control Module)によって、その動作が制御される。   The operation of the angle of the vane 54 of the turbocharger 5 and the opening / closing of the bypass valve 133 described above are controlled by a PCM (Powertrain Control Module) (not shown).

尚、ターボ過給機5のコンプレッサ52は、図2では図示しないが、吸気通路に配設される。吸気通路は、コンプレッサ52の下流において、前側気筒31aに接続される独立通路12と、後側気筒31bに接続される独立通路12とに分岐する。従って、ターボ過給機5のタービン51には、前述したように、前側気筒31a及び後側気筒31bの内の、前側気筒31aのみが接続されるが、コンプレッサ52には、前側気筒31a及び後側気筒31bの両方が接続される。前側気筒31a及び後側気筒31bのそれぞれに対して過給が行われる。   Although not shown in FIG. 2, the compressor 52 of the turbocharger 5 is disposed in the intake passage. The intake passage is branched downstream of the compressor 52 into an independent passage 12 connected to the front cylinder 31a and an independent passage 12 connected to the rear cylinder 31b. Therefore, as described above, only the front cylinder 31a of the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b is connected to the turbine 51 of the turbocharger 5, but the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b are connected to the compressor 52. Both side cylinders 31b are connected. Supercharging is performed on each of the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b.

以上説明したように、ここに開示するターボ過給機付きロータリーピストンエンジン1は、複数の気筒31a、31bを有するよう構成されたエンジン1と、前記複数の気筒31a、31bそれぞれから排出される排気ガスが流れるよう構成された排気通路13と、前記排気通路13に配設されたタービン51を有するよう構成されたターボ過給機5と、を備える。   As described above, the turbocharger-equipped rotary piston engine 1 disclosed herein includes the engine 1 configured to have a plurality of cylinders 31a and 31b and the exhaust discharged from each of the plurality of cylinders 31a and 31b. The exhaust passage 13 is configured to flow gas, and the turbocharger 5 is configured to include a turbine 51 disposed in the exhaust passage 13.

前記ロータリーピストンエンジン1は、前記複数の気筒31a、31bに対応する複数のロータ2と、前記複数のロータ2それぞれが摺動するトロコイド内周面3aを有するよう構成されたロータハウジング3と、前記ロータハウジング3同士の間、及び、前記ロータハウジング3の側部に配設されることによって、前記ロータハウジング3と共に、前記ロータ2を収容する前記気筒31a、31bを区画するよう構成されたサイドハウジング41及びインターミディエイトハウジング4と、を有する。   The rotary piston engine 1 includes a rotor housing 3 configured to have a plurality of rotors 2 corresponding to the plurality of cylinders 31a and 31b, and a trochoid inner peripheral surface 3a on which the plurality of rotors 2 slide, Side housings arranged between the rotor housings 3 and on the side of the rotor housing 3 so as to partition the cylinders 31 a and 31 b that house the rotor 2 together with the rotor housing 3. 41 and an intermediate housing 4.

前記気筒31a、31bと前記排気通路13とをつなぐ排気ポート10a、10b、10cは、前記サイドハウジング41及びインターミディエイトハウジング4内に設けられると共に、前記気筒31a、31b内に臨むように前記サイドハウジング41及びインターミディエイトハウジング4の側面に開口しており、前記複数の気筒31a、31bは、第1の排気通路131を通じて前記タービン51に接続される第1種の気筒(つまり、前側気筒31a)と、前記タービン51の下流で前記第1の排気通路131と集合する第2の排気通路132が接続されることで前記タービン51をバイパスする第2種の気筒(つまり、後側気筒)31bとを含み、前記前側気筒31aの前記排気ポート10a、10bは、前記ロータハウジング3を挟んだ両側の前記サイドハウジング41及びインターミディエイトハウジング4のそれぞれに設けられかつ、それぞれの排気ポート10a、10bが前記前側気筒31a内に開口し、前記後側気筒31bの前記排気ポート10cは、前記ロータハウジング3の一側の、前記前側気筒31aの前記排気ポート10a、10bが設けられていない前記サイドハウジング41に設けられかつ、前記後側気筒31b内に開口し、前記前側気筒31aの前記排気ポート10a、10bの通路断面積の合計は、前記後側気筒31bの前記排気ポート10cの通路断面積(の合計)よりも大きい。   Exhaust ports 10a, 10b, and 10c that connect the cylinders 31a and 31b and the exhaust passage 13 are provided in the side housing 41 and the intermediate housing 4, and the side housing faces the cylinders 31a and 31b. 41 and the intermediate housing 4, and the plurality of cylinders 31 a and 31 b are connected to the turbine 51 through the first exhaust passage 131 and the first type cylinder (that is, the front cylinder 31 a). A second type of cylinder (that is, a rear cylinder) 31b that bypasses the turbine 51 by connecting a second exhaust path 132 that gathers with the first exhaust path 131 downstream of the turbine 51. The exhaust ports 10a and 10b of the front cylinder 31a include the rotor housing 3. The exhaust ports 10a and 10b are provided in the side housing 41 and the intermediate housing 4 on both sides, respectively, and the exhaust ports 10a and 10b open into the front cylinder 31a. The exhaust port 10c of the rear cylinder 31b One side of the rotor housing 3 is provided in the side housing 41 where the exhaust ports 10a, 10b of the front cylinder 31a are not provided, and opens into the rear cylinder 31b, and the exhaust of the front cylinder 31a. The sum of the passage cross-sectional areas of the ports 10a and 10b is larger than (the total of) the passage cross-sectional areas of the exhaust port 10c of the rear cylinder 31b.

この構成により、インターミディエイトハウジング4には、前側気筒31aの排気ポート10bのみが設けられる。インターミディエイトハウジング4の厚みを比較的薄くしつつも、十分な通路断面積を有する排気ポート10bを形成することが可能になる。   With this configuration, the intermediate housing 4 is provided with only the exhaust port 10b of the front cylinder 31a. The exhaust port 10b having a sufficient cross-sectional area can be formed while the thickness of the intermediate housing 4 is relatively thin.

また、前側気筒31aの排気ポート10a、10b及び第1の排気通路131、並びに、後側気筒31bの排気ポート10c及び第2の排気通路132が、互いに独立するようになる。ロータリーピストンエンジン1では、2つの気筒の排気行程が重なり合うが、タービン51の上流において、2つの気筒の排気ポート及び排気通路が互いに独立しているため、排気干渉が生じない。これにより、前側気筒31a及び後側気筒31b内の残留排気ガスを少なくすることが可能になる。   Further, the exhaust ports 10a and 10b and the first exhaust passage 131 of the front cylinder 31a, and the exhaust port 10c and the second exhaust passage 132 of the rear cylinder 31b become independent from each other. In the rotary piston engine 1, the exhaust strokes of the two cylinders overlap. However, since the exhaust ports and the exhaust passages of the two cylinders are independent of each other upstream of the turbine 51, no exhaust interference occurs. This makes it possible to reduce the residual exhaust gas in the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b.

また、排気干渉がなくなる分、第1の排気通路131を通じてタービン51に供給される排気エネルギを高めることが可能になる。タービン効率の向上が図られる。   Further, the exhaust energy supplied to the turbine 51 through the first exhaust passage 131 can be increased by the amount of exhaust interference. The turbine efficiency is improved.

さらに、前側気筒31aの排気ポート10a、10b、及び、第1の排気通路131は、タービン51に接続されるため、排気抵抗が高くなり得るが、通路断面積を大きくすることで、排気抵抗の増大が抑制される。前側気筒31aから排出される排気ガスのエネルギを、効率良く、タービン51に供給することが可能になる。   Further, since the exhaust ports 10a and 10b and the first exhaust passage 131 of the front cylinder 31a are connected to the turbine 51, the exhaust resistance can be increased. However, by increasing the passage cross-sectional area, the exhaust resistance can be reduced. Increase is suppressed. The energy of the exhaust gas discharged from the front cylinder 31a can be efficiently supplied to the turbine 51.

一方、後側気筒31bの排気ポート10c、及び、第2の排気通路132は、通路断面積が相対的に小さくなるが、第2の排気通路132はタービン51に接続されないため、排気抵抗が低い。このため、通路断面積が相対的に小さくても、第2の排気通路132は、排気抵抗の増大が抑制される。後側気筒31bから排出される排気ガスも、スムースに排出することが可能になる。   On the other hand, the exhaust port 10c of the rear cylinder 31b and the second exhaust passage 132 have a relatively small passage cross-sectional area, but the second exhaust passage 132 is not connected to the turbine 51, so the exhaust resistance is low. . For this reason, even if the passage sectional area is relatively small, the second exhaust passage 132 is suppressed from increasing in exhaust resistance. The exhaust gas discharged from the rear cylinder 31b can also be discharged smoothly.

こうして、排気干渉の回避と共に、第1及び第2の排気通路132における排気抵抗の低減によって、ターボ過給機付きロータリーピストンエンジン1のポンプ損失が低減する。   Thus, the pump loss of the rotary piston engine 1 with a turbocharger is reduced by avoiding exhaust interference and reducing the exhaust resistance in the first and second exhaust passages 132.

前記第2の排気通路132において、前記タービン51の下流側で前記第1の排気通路131と集合する開口端部は、前記第1の排気通路131の流れ方向と実質的に同じになるように前記第1の排気通路131の開口端部に隣り合って設けられると共に、通路面積を縮小する絞り1321が設けられている。   In the second exhaust passage 132, the opening end portion that gathers with the first exhaust passage 131 on the downstream side of the turbine 51 is substantially the same as the flow direction of the first exhaust passage 131. A throttle 1321 is provided adjacent to the opening end of the first exhaust passage 131 and reduces the passage area.

この構成により、第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所において、第2の排気通路132からの排気ガスの流れの流速が、絞り1321によって高められ、エゼクタ効果が得られる(図2の白抜きの矢印参照)。エゼクタ効果によって第2の排気通路132の開口端部の周囲に強い負圧が発生する。これにより、第1の排気通路131を流れる排気ガスが吸い出され、タービン51の下流側の圧力が低下する。タービン51の上流側と下流側との圧力差が大きくなり、タービン効率が高まる。タービン51には、前側気筒31aからの排気ガスのみを供給していて、タービン51に供給される排気エネルギは相対的に低下し得るが、タービン51をバイパスする、後側気筒31bから排出された排気ガスのエネルギを利用してタービン効率を高めることで、所望の過給圧を実現することが可能になる。   With this configuration, the flow velocity of the exhaust gas flow from the second exhaust passage 132 is increased by the throttle 1321 at the gathering location of the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132, and an ejector effect is obtained. (See the white arrow in FIG. 2). Due to the ejector effect, a strong negative pressure is generated around the open end of the second exhaust passage 132. As a result, the exhaust gas flowing through the first exhaust passage 131 is sucked out, and the pressure on the downstream side of the turbine 51 decreases. The pressure difference between the upstream side and the downstream side of the turbine 51 is increased, and the turbine efficiency is increased. Only the exhaust gas from the front cylinder 31 a is supplied to the turbine 51, and the exhaust energy supplied to the turbine 51 may be relatively lowered, but is exhausted from the rear cylinder 31 b that bypasses the turbine 51. By increasing the turbine efficiency using the energy of the exhaust gas, it is possible to realize a desired supercharging pressure.

また、エンジンの高回転域では、エゼクタ効果によってタービン51の下流側の圧力が低下することで、ポンプ損失が低減する。   Further, in the high engine speed range, the pressure on the downstream side of the turbine 51 decreases due to the ejector effect, thereby reducing the pump loss.

前記第1の排気通路131における前記タービン51の上流には、前記タービン51への排気ガスの流入を制限可能に構成された制限部(つまり、VGTのベーン54)と、前記ベーン54よりも上流において前記第2の排気通路132に連通する状態と連通しない状態とに切り替わるよう構成された連通部(つまり、バイパス弁133)と、が配設され、前記第1の排気通路131と前記第2の排気通路132との集合箇所よりも下流に配設された触媒装置100が未活性のときには、前記ベーン54の角度を変更することにより、前記前側気筒31aから排出された排気ガスが前記タービン51に流入することを制限しつつ、前記バイパス弁133を開けることにより、前記タービン51をバイパスして前記前側気筒31aから排出された排気ガスを前記第2の排気通路132に送る。   In the first exhaust passage 131, upstream of the turbine 51, a restricting portion configured to restrict the inflow of exhaust gas to the turbine 51 (that is, the VGT vane 54), and upstream of the vane 54. A communication portion (that is, a bypass valve 133) configured to switch between a state communicating with the second exhaust passage 132 and a state not communicating with the second exhaust passage 132, and the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 131 are arranged. When the catalytic device 100 disposed downstream of the gathering position with the exhaust passage 132 is inactive, the exhaust gas discharged from the front cylinder 31a is changed by changing the angle of the vane 54. By opening the bypass valve 133 while restricting the flow into the engine, the turbine 51 is bypassed and discharged from the front cylinder 31a. Send exhaust gas to the second exhaust passage 132.

これにより、触媒装置100の未活性時には、前側気筒31a及び後側気筒31bのそれぞれから排出された排気ガスが、タービン51をバイパスして触媒装置100に送られるようになる。   As a result, when the catalyst device 100 is inactive, the exhaust gas discharged from each of the front cylinder 31a and the rear cylinder 31b bypasses the turbine 51 and is sent to the catalyst device 100.

また、前記第2の排気通路132は、シート材から構成されている。これにより、第2の排気通路132の熱容量が小さくなる。そのため、触媒装置100が未活性のときには、温度の高いままで、排気ガスを触媒装置100に送ることが可能になる。これにより、触媒装置100の早期活性化が図られる。   The second exhaust passage 132 is made of a sheet material. Thereby, the heat capacity of the second exhaust passage 132 is reduced. Therefore, when the catalyst device 100 is inactive, the exhaust gas can be sent to the catalyst device 100 while the temperature remains high. Thereby, early activation of the catalyst device 100 is achieved.

また、エンジン1の高負荷高回転域では、バイパス弁133が閉じることで、タービン51を通過することによって温度が低下した排気ガスが、タービン51をバイパスした排気ガスと混ざり合って、触媒装置100に送られる。エンジン1の高負荷高回転域では、触媒装置100に送られる排気ガスの温度が過剰に高くなるという懸念があるが、排気ガスの一部を、タービン51を通過させることにより、触媒装置100に送られる排気ガスの温度を低くして、触媒装置100の劣化を防止することが可能になる。   Further, in the high-load and high-rotation region of the engine 1, the exhaust valve whose temperature has been lowered by passing through the turbine 51 is mixed with the exhaust gas that bypasses the turbine 51 by closing the bypass valve 133, so that the catalyst device 100. Sent to. Although there is a concern that the temperature of the exhaust gas sent to the catalyst device 100 becomes excessively high in the high-load high-rotation region of the engine 1, a part of the exhaust gas is passed through the turbine 51, so It becomes possible to prevent deterioration of the catalyst device 100 by lowering the temperature of the exhaust gas to be sent.

尚、制限部は、VGTのベーン54によって構成することに限らない。例えばターボ過給機がVGTでない場合には、タービン51への排気ガスの流入を制限可能な調整弁を、別途、設けるようにしてもよい。   The limiting unit is not limited to being configured by the VGT vane 54. For example, when the turbocharger is not VGT, an adjustment valve that can restrict the inflow of exhaust gas to the turbine 51 may be provided separately.

前記第1の排気通路131において、前記タービン51よりも下流でかつ、前記第2の排気通路132と集合する箇所の上流には、気筒識別用のOセンサ135が配設されている。 In the first exhaust passage 131, an O 2 sensor 135 for cylinder identification is disposed downstream of the turbine 51 and upstream of a location where the second exhaust passage 132 is assembled.

多気筒のロータリーピストンエンジン1は、レシプロエンジンにおいて採用されている一つのOセンサを利用して気筒識別を行う手法では、正確な気筒識別が困難であるが、第1の排気通路131におけるタービン51の下流と、第1の排気通路131と第2の排気通路132との集合箇所よりも下流と、のそれぞれにOセンサ134、135を配設することによって、前述したように、ロータリーピストンエンジン1においても気筒識別が可能になる。 In the multi-cylinder rotary piston engine 1, it is difficult to accurately identify a cylinder by using a single O 2 sensor employed in a reciprocating engine, but the turbine in the first exhaust passage 131 is difficult to identify. As described above, the rotary piston is provided by disposing the O 2 sensors 134 and 135 at the downstream side of 51 and the downstream side of the gathering location of the first exhaust passage 131 and the second exhaust passage 132, respectively. Also in the engine 1, cylinder identification is possible.

尚、ここに開示する技術は、2気筒のロータリーピストンエンジン1に適用することに限定されない。図示は省略するが、例えば3気筒のロータリーピストンエンジンに、ここに開示する技術を適用することも可能である。この場合は、3つ並んだ気筒の内、中央の1つの気筒を第1種の気筒とし、両端の2つの気筒を第2種の気筒としてもよい。この構成では、2つのインターミディエイトハウジングにはそれぞれ、第1種の気筒の排気ポートが形成され、2つのサイドハウジングにはそれぞれ、第2種の気筒の排気ポートが形成される。尚、第2種の気筒の排気ポートは、一つの気筒に対して一つである。   The technique disclosed here is not limited to being applied to the two-cylinder rotary piston engine 1. Although illustration is omitted, the technique disclosed herein can be applied to, for example, a three-cylinder rotary piston engine. In this case, one of the three cylinders arranged in the center may be a first type cylinder, and two cylinders at both ends may be a second type cylinder. In this configuration, the exhaust ports of the first type cylinder are respectively formed in the two intermediate housings, and the exhaust ports of the second type cylinder are respectively formed in the two side housings. Note that there is one exhaust port for each cylinder of the second type.

1 ロータリーピストンエンジン(エンジン)
100 触媒装置
13 排気通路
131 第1の排気通路
132 第2の排気通路
1321 絞り
133 バイパス弁(連通部)
135 (気筒識別用)Oセンサ
2 ロータ
3 ロータハウジング
3a トロコイド内周面
31 ロータ収容室(気筒)
31a 前側気筒(第1種の気筒)
31b 後側気筒(第2種の気筒)
41 サイドハウジング
4 インターミディエイトハウジング(サイドハウジング)
5 ターボ過給機
51 タービン
54 ベーン(制限部)
1 Rotary piston engine (engine)
100 catalyst device 13 exhaust passage 131 first exhaust passage 132 second exhaust passage 1321 throttle 133 bypass valve (communication portion)
135 (for cylinder identification) O 2 sensor 2 rotor 3 rotor housing 3a trochoid inner peripheral surface 31 rotor accommodating chamber (cylinder)
31a Front cylinder (first cylinder)
31b Rear cylinder (second cylinder)
41 Side housing 4 Intermediate housing (side housing)
5 Turbocharger 51 Turbine 54 Vane (restricted part)

Claims (5)

複数の気筒を有するよう構成されたエンジンと、
前記複数の気筒それぞれから排出される排気ガスが流れるよう構成された排気通路と、
前記排気通路に配設されたタービンを有するよう構成されたターボ過給機と、を備え、
前記エンジンは、
前記複数の気筒に対応する複数のロータと、
前記複数のロータそれぞれが摺動するトロコイド内周面を有するよう構成されたロータハウジングと、
前記ロータハウジング同士の間、及び、前記ロータハウジングの側部に配設されることによって、前記ロータハウジングと共に、前記ロータを収容する前記気筒を区画するよう構成されたサイドハウジングと、を有し、
前記気筒と前記排気通路とをつなぐ排気ポートは、前記サイドハウジング内に設けられると共に、前記気筒内に臨むように前記サイドハウジングの側面に開口しており、
前記複数の気筒は、第1の排気通路を通じて前記タービンに接続される第1種の気筒と、前記タービンの下流で前記第1の排気通路と集合する第2の排気通路が接続されることで前記タービンをバイパスする第2種の気筒とを含み、
前記第1種の気筒の前記排気ポートは、前記ロータハウジングを挟んだ両側の前記サイドハウジングのそれぞれに設けられかつ、それぞれの排気ポートが前記第1種の気筒内に開口し、
前記第2種の気筒の前記排気ポートは、前記ロータハウジングの一側の、前記第1種の気筒の前記排気ポートが設けられていない前記サイドハウジングに設けられかつ、前記第2種の気筒内に開口し、
前記第1種の気筒の一気筒当たりの前記排気ポートの通路断面積の合計は、前記第2種の気筒の一気筒当たりの前記排気ポートの通路断面積の合計よりも大きいターボ過給機付きロータリーピストンエンジン。
An engine configured to have a plurality of cylinders;
An exhaust passage configured to flow exhaust gas discharged from each of the plurality of cylinders;
A turbocharger configured to have a turbine disposed in the exhaust passage,
The engine is
A plurality of rotors corresponding to the plurality of cylinders;
A rotor housing configured to have a trochoid inner peripheral surface on which each of the plurality of rotors slides;
A side housing configured to partition the cylinder housing the rotor together with the rotor housing by being disposed between the rotor housings and on a side portion of the rotor housing;
An exhaust port that connects the cylinder and the exhaust passage is provided in the side housing, and is open to a side surface of the side housing so as to face the cylinder.
The plurality of cylinders are connected to a first type cylinder connected to the turbine through a first exhaust passage, and a second exhaust passage that gathers with the first exhaust passage downstream of the turbine. A second type of cylinder that bypasses the turbine,
The exhaust port of the first type cylinder is provided in each of the side housings on both sides of the rotor housing, and each exhaust port opens into the first type cylinder.
The exhaust port of the second type cylinder is provided in the side housing on one side of the rotor housing where the exhaust port of the first type cylinder is not provided, and in the second type cylinder. Open to
With the turbocharger, the sum of the cross-sectional areas of the exhaust ports per cylinder of the first type cylinder is greater than the sum of the cross-sectional areas of the exhaust ports per cylinder of the second type cylinder Rotary piston engine.
請求項1に記載のターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、
前記第2の排気通路において、前記タービンの下流側で前記第1の排気通路と集合する開口端部は、前記第1の排気通路の流れ方向と実質的に同じになるように前記第1の排気通路の開口端部に隣り合って設けられると共に、通路面積を縮小する絞りが設けられているターボ過給機付きロータリーピストンエンジン。
The rotary piston engine with a turbocharger according to claim 1,
In the second exhaust passage, an opening end portion that gathers with the first exhaust passage on the downstream side of the turbine is substantially the same as the flow direction of the first exhaust passage. A rotary piston engine with a turbocharger provided adjacent to an opening end of an exhaust passage and provided with a throttle for reducing the passage area.
請求項1又は2に記載のターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、
前記第2の排気通路は、シート材から構成されているターボ過給機付きロータリーピストンエンジン。
The rotary piston engine with a turbocharger according to claim 1 or 2,
The second exhaust passage is a rotary piston engine with a turbocharger that is made of a sheet material.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、
前記第1の排気通路における前記タービンの上流には、
前記タービンへの排気ガスの流入を制限可能に構成された制限部と、
前記制限部よりも上流において前記第2の排気通路に連通する状態と連通しない状態とに切り替わるよう構成された連通部と、が配設され、
前記第1の排気通路と前記第2の排気通路との集合箇所よりも下流に配設された触媒装置が未活性のときには、前記制限部により、前記第1種の気筒から排出された排気ガスが前記タービンに流入することを制限しつつ、前記連通部が連通状態になることにより、前記タービンをバイパスして前記第1種の気筒から排出された排気ガスを前記第2の排気通路に送るターボ過給機付きロータリーピストンエンジン。
In the rotary piston engine with a turbocharger according to any one of claims 1 to 3,
Upstream of the turbine in the first exhaust passage,
A restricting portion configured to be able to restrict the inflow of exhaust gas to the turbine;
A communication portion configured to switch between a state communicating with the second exhaust passage and a state not communicating with the second exhaust passage upstream from the restriction portion; and
The exhaust gas discharged from the first type cylinder by the restricting portion when the catalytic device disposed downstream of the gathering location of the first exhaust passage and the second exhaust passage is inactive. Is restricted from flowing into the turbine, and the communication portion is in a communication state, thereby bypassing the turbine and sending the exhaust gas discharged from the first type cylinder to the second exhaust passage. Rotary piston engine with turbocharger.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のターボ過給機付きロータリーピストンエンジンにおいて、
前記第1の排気通路において、前記タービンよりも下流でかつ、前記第2の排気通路と集合する箇所の上流には、気筒識別用のOセンサが配設されているターボ過給機付きロータリーピストンエンジン。
In the rotary piston engine with a turbocharger according to any one of claims 1 to 4,
In the first exhaust passage, a turbocharger-equipped rotary in which an O 2 sensor for cylinder identification is disposed downstream of the turbine and upstream of a location where the second exhaust passage gathers. Piston engine.
JP2015214729A 2015-10-30 2015-10-30 Rotary piston engine with turbocharger Expired - Fee Related JP6278028B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015214729A JP6278028B2 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Rotary piston engine with turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015214729A JP6278028B2 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Rotary piston engine with turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017082742A true JP2017082742A (en) 2017-05-18
JP6278028B2 JP6278028B2 (en) 2018-02-14

Family

ID=58710919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015214729A Expired - Fee Related JP6278028B2 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Rotary piston engine with turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6278028B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015266A (en) * 2017-07-10 2019-01-31 マツダ株式会社 Rotary piston engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190442U (en) * 1985-05-20 1986-11-27
JPS6234129U (en) * 1985-08-15 1987-02-28
JPH01115870U (en) * 1988-01-29 1989-08-04
JPH0647942B2 (en) * 1986-01-21 1994-06-22 マツダ株式会社 Exhaust device for rotary piston engine
JPH0711969A (en) * 1993-06-23 1995-01-13 Mazda Motor Corp Rotary piston engine
JPH09189219A (en) * 1996-01-08 1997-07-22 Umex:Kk Exhaust manifold of multi-cylinder engine
JP2011122532A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Mazda Motor Corp Control device for engine with supercharger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190442U (en) * 1985-05-20 1986-11-27
JPS6234129U (en) * 1985-08-15 1987-02-28
JPH0647942B2 (en) * 1986-01-21 1994-06-22 マツダ株式会社 Exhaust device for rotary piston engine
JPH01115870U (en) * 1988-01-29 1989-08-04
JPH0711969A (en) * 1993-06-23 1995-01-13 Mazda Motor Corp Rotary piston engine
JPH09189219A (en) * 1996-01-08 1997-07-22 Umex:Kk Exhaust manifold of multi-cylinder engine
JP2011122532A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Mazda Motor Corp Control device for engine with supercharger

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015266A (en) * 2017-07-10 2019-01-31 マツダ株式会社 Rotary piston engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP6278028B2 (en) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4760633B2 (en) Internal combustion engine
JP2016217295A (en) Internal combustion engine
JP6225883B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP2009013873A (en) Supercharger
JP6278028B2 (en) Rotary piston engine with turbocharger
JP7177390B2 (en) rotary piston engine
JP6274181B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP6304110B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP6597728B2 (en) engine
JP6225876B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP4978525B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP6156437B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP6225875B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP7223317B2 (en) rotary piston engine
JP6194918B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP7151455B2 (en) engine exhaust system
JP6194870B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP7159820B2 (en) rotary piston engine
JP6620789B2 (en) Exhaust system for turbocharged engine
JP6277937B2 (en) Control device for turbocharged engine
JP2020097914A (en) Exhaust device of engine with turbocharger
JPH0658163A (en) Rotary piston engine
JP6531792B2 (en) Rotary piston engine
JPH0447388Y2 (en)
JP2019015264A (en) Rotary piston engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170323

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6278028

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees