JPH01237322A - ロータリピストンエンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータリピストンエンジンにおいて冷却損失
の低減を図った吸気装置に関する。

（従来技術） ロータリピストンエンジンの燃費改善のために、従来か
ら種々の燃焼特性改善対策が施されているが、それらの
対策を実施した場合、エンジンの軽負荷域の一部領域に
おいては確実に効果を生じるものの、軽負荷域から中負
荷域に亘る領域、特に中負荷域においては、所期の成果
が得られないのが実情である。これはロータリピストン
エンジン特有の構造による冷却損失増大に起因すること
が知られている。すなわち、この冷却損失増大の要因に
ついて考察してみると、第１にロータリピストンエンジ
ンにおいては、着火が行なわれる圧縮上死点の近傍にお
ける圧縮作動室内容積■が小さいのに対し、作動室の表
面積Ｓが大きいことから、容積対表面積の比、すなわち
Ｓ／Ｖ比がレシプロエンジンよりも約１．５倍程度大き
くなっている。

第２に、圧縮上死点近傍での圧縮作動室の容積変化率が
小さく、かつレシプロエンジンに比較して燃焼時間が長
くなっている。このようなことから、燃焼特性改善によ
って急速燃焼あるいは理想的なｄＱ／ｄθ（Ｑは吸入空
気量、θはスロットル開度）を達成したとしても、発生
熱量の多くが燃焼室壁等に吸収され、その結果冷却損失
の増大を招来しているのである。

一方、ロータリピストンエンジンにおいては、例えば特
開昭６０−２０１０２６号公報に開示されているように
、吸気ポート以外のエアポートから作動室内にエアを供
給する手段が種々提案されている。

（発明の目的） そこで本発明は、吸気ポート以外のエアポートを利用し
て燃焼時における圧縮作動室のＳ／Ｖ比を小さくし、こ
れにより冷却損失を低減し、もって燃費改善を図ったロ
ータリピストンエンジンの吸気装置を提供することを目
的とする。

（発明の構成） 上述の目的を達成するために、本発明においては、ロー
タリピストンエンジンのケーシングに、トレーリング側
点火栓のトレーリング側近傍において圧縮作動室内に開
口するエアポートを形成し、このエアポートに、上記圧
縮作動室内の容積を増大させてこの作動室における実質
的な圧縮上死屯をリタードさせるための加圧エア供給手
段を接続している。そしてこの加圧エア供給手段を上記
エアポートに連通させるエア通路に、エンジンの負荷に
応じて通路を開閉する手段を設けている。

（発明の効果） 本発明によれば、実質的な圧縮上死点をリタードさせる
ことにより、燃焼室のＳ／Ｖ比の値が小さくなった上記
実質的な圧縮上死点近傍で着火、燃焼を行なうことがで
きるから、冷却損失を低減でき、燃費特性を向上させる
ことができる。また、加圧エア供給手段とエアポートと
を接続する連通路にこの通路の開閉手段を設けたことに
より、広い負荷域に亘って燃費改善を図ることができる
。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において、１はロータリピストンエンジンの本体
で、トロコイド状の内周面２ａを有するロータハウジン
グ２と、その両側に配置されたサイドハウジング３．３
　（一方のサイドハウジング３は図面にあられれていな
い）とにより形成されたケーシング４内を、はぼ三角形
状のロータ５がエキセントリックシャフト６に支承され
て遊星回転運動を行ない、上記ロータ５の回転に伴って
ケーシング４内を３つの作動室７ａ、７ｂ、７ｃに区画
して、吸気、圧縮、爆発膨張および排気の各行程を順次
行なうようになっている。８はサイドハウジング３に開
口してロータ５によって開閉される吸気ポート、９はロ
ータハウジング２に設けられた排気ポートであり、吸気
ポート８にはフューエルインジェクタ１０が配設されて
いる。１１はロータ５の回転方向に関してトレーリング
側の第１点火プラグ、１２はリーディング側の第２点火
プラグで、それぞれロータハウジング２に設けられてい
る。

以上の構成は従来のロータリピストンエンジンと同様で
あるが、第１図の構成においては、そのロータハウジン
グ２に、第２点火プラグ１２のリーディング側にさらに
第３プラグ１３が配設されているとともに、第１点火プ
ラグ１１のトレーリング側近傍において作動室７ａ内に
開口するエアポート１４が形成されている。また、従来
のロータには燃焼室を形成するリセスが周面３ケ所に設
けられているが、本実施例のロータ５は、これらリセス
を備えておらず、それだけ作動室の最大容積および最小
容積が小さくなっている。

上記エアポート１４には往復ピストン１６ａを有するエ
アポンプ１６がエア通路１５を介して接続されている。

このエアポンプ１６は、その回転軸に固定されたプーリ
１７と、エキセンドリンクシャフト６のプーリ１８との
間に架張されたタイミングヘルド１９を介してエンジン
で駆動されるようになっている。この場合、上記エアポ
ンプ１６側のプーリ１７の径は、エキセントリックシャ
フト６例のプーリ１８の径の１／２に設定されており、
これによりエアポンプ１６は、エキセンドリンクシャフ
ト６の１回転に対し、加圧エアを後述するタイミングを
もって２回吐出するように構成されている。また、上記
エア通路１５には、この通路１５をエンジンの負荷に応
じて開閉するバルブ２０が配設され、さらにこのバルブ
２０とエアポンプ１６との間のエア通路１５から排ガス
再燃用２次エアの供給通路２１が分岐している。また、
エアポンプ１６から排ガス浄化用のスプリットエアの供
給通路２２が導出されて触媒コンバータ（図示は省略）
に接続されている。各通路２１．２２にはそれぞれバル
ブ２３．２４が配設されている。

次に第２図は、上述した構成を有するエンジン本体１お
よびエアポンプ１６の動作を説明するタイミングチャー
トである。

第２回において、曲線ｌおよび■は、エアポート１４を
設けないときのエキセントリックシャフト６の回転角度
に対する圧縮作動室内容積■の変化をそれぞれあられし
ており、曲線Ｉは、ロータ５がリセスを備えている場合
、曲線■は、ロータ５がリセスを備えていない本実施例
の場合である。

また、曲線Ｐは、エアポンプ１６のピストン１６ａの動
作によるエアポンプシリンダ内の容積変化を示す曲線で
ある。したがって、バルブ２０を開いて圧縮作動室内と
エアポンプ１６とを連通させた場合には、曲線Ｐの変化
分が曲線■に加算され、これにより実際の圧縮作動室内
容積■は、曲ｖＡｎｌに沿って変化することになる。こ
のため、エアポート１４を設けないときの圧縮上死点Ｔ
ＤＣよりも角度φだけリタードした位置に実質的な圧縮
上死点ＴＤＣ’が移ることになる。そしてその場合は、
第１、第２点火プラグ１１．１２は休止させ、ＴＤＣ’
の近傍で着火を行なっている。

また、第２図において、曲線（イ）は、圧縮作動室内容
積Ｖが曲線■に沿って変化するときの圧縮上死点ＴＤＣ
近傍におけるＳ／Ｖ比の変化を示し、従来のロータリピ
ストンエンジンにおける着火点である圧縮上死点ＴＤＣ
の近傍で比較的大きな値Ｍ。（約４．３）となっている
。そのため冷却損失が大きいものであったが、本実施例
では、圧縮作動室内容積Ｖが曲線■に沿って変化し、か
つＳ／Ｖ比がＭＳ（約３．５）まで減少した実質的な圧
縮上死点ＴＤＣ’を基準として着火点が設定されている
ため、その分冷却損失が低減されること明らかである。

なお、第２図における記号は下記のとおりである。

■ｏ　：　エアポート１４なし、リセスありの最大容積 ■Ｈ：　エアポート１４なし、リセスなしの最大容積 ＭＮ　＝　本実施例における最大容積 ｖ０　：　エアポート１４なし、リセスありの最小容積 ■、ｌ　：　エアポート１４なし、リセスなしの最小容
積 ｖＮ　：　本実施例における最小容積 Ｍ０　・　エアポート１４なし、リセスありの燃焼時Ｓ
／Ｖ ＭＮ　：　本実施例における燃焼時Ｓ／Ｖさらに本実施
例では、エンジンの中負荷域および高負荷域においての
みバルブ２０を開いてエアポンプ１６を圧縮作動室に連
通させ、これにより特に中負荷域における冷却損失の低
減による燃費改善を図っている一方、アイドル運転域お
よび軽負荷域では、バルブ２０を閉しるとともに、点火
プラグ１３を休止させ、点火プラグ１１．１２を作動さ
せて上述のように、本実施例のロータ５はリセスを備え
ていないため、バルブ２０を閉じた場合、圧縮作動室内
容積■は曲線Ｈに沿って変化して圧縮比ε（＝ＶＨ／Ｖ
）＋）が他の場合よりも高くなるから、アイドル運転域
および軽負荷域での熱効率を向上させ、これら運転域で
の燃費改善を図ることができる。その場合、バルブ２３
．２４を開くことにより、エアポンプ１６を２次エアお
よびスプリットエアの供給源として用いることができる
から、別個のエアポンプを設ける必要がなく、エンジン
ルーム内における搭載性が向上する。

さらに本実施例においては、リセスを有しないロータ５
を用いていることにより、排気作動室と吸気作動室とが
排気ポートを通じて連通したときの排気ガス（ダイリュ
ーションガス）の吸気作動室内への流入量を低減して燃
焼特性を向上させ、これによっても燃費改善を図ること
ができる。

下記の表は、第１図に示す構成において、電子制御部装
置（図示は省略）が実行する制御動作をまとめて示した
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略的構成図、第２図は
その動作の説明に供するタイミングチャートである。 １−エンジン本体　　　２−ロータハウジング３−サイ
ドハウジング　５−ロータ ６−エキセントリックシャフト ８−吸気ポート　　　　１１−第１点火プラグ１２−第
２点火プラグ　１３−第３点火プラグ１４−エアポート
　　　１５−エア通路１６−エアポンプ ２０．２３．２４−バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ロータリピストンエンジンのケーシングに、トレーリ
   ング側点火栓のトレーリング側近傍において圧縮作動室
   内に開口するエアポートを形成し、このエアポートに、
   上記圧縮作動室内の容積を増大させてこの作動室におけ
   る実質的な圧縮上死点をリタードさせるための加圧エア
   供給手段を、エンジンの負荷に応じて通路を開閉する手
   段を設けたエア通路を介して接続したことを特徴とする
   ロータリピストンエンジンの吸気装置。