JPH0647941B2 - Exhaust device for rotary piston engine - Google Patents

Exhaust device for rotary piston engine

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JPH0647941B2
JPH0647941B2 JP61011523A JP1152386A JPH0647941B2 JP H0647941 B2 JPH0647941 B2 JP H0647941B2 JP 61011523 A JP61011523 A JP 61011523A JP 1152386 A JP1152386 A JP 1152386A JP H0647941 B2 JPH0647941 B2 JP H0647941B2
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JP
Japan
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exhaust
working chamber
housing
secondary air
exhaust gas
Prior art date
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晴男 沖本
誠司 田島
弘司 吉見
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Mazda Motor Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
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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、特に多気筒ロータ
リピストンエンジンにおける排気装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust system for a rotary piston engine, particularly a multi-cylinder rotary piston engine.

(従来技術) 一般に、ロータリピストンエンジンにおいてはロータハ
ウジングのトロコイド内周面上に開口させた排気ポート
をロータの回動に伴なって該ロータの各頂部によって順
次開閉するようにしているが、この場合、特にエンジン
の高回転・高負荷運転状態時においては、該排気ポート
の開口直後に排気初期状態にある作動室内から高温・高
圧の排気ガスが排気通路側に急激に噴出して該排気通路
内における排気ガス圧力が急上昇するいわゆるブローダ
ウン現象が発生することが知られている(第4図参
照)。このように排気ポートの開口直後にブローダウン
現象が発生すると、 (1) 作動室内から排気通路側に急激に噴出する高温・
高圧の排気ガスが排気通路内に残留している比較的低温
・低圧の排気ガスと衝突して衝突波を発生し、大きな排
気騒音及び排気振動の発生あるいは排気抵抗の増大を招
くとか、 (2) 排気通路の開口途中(即ち、ロータ頂部のアペッ
クスシールが排気ポートの直上に位置し、該排気ポート
よりロータ回転方向リーディング側の排気行程終了直前
(換言すれば、吸気行程開始直前)の作動室とトレーリ
ング側の排気行程開始直後の作動室とが該排気ポートを
介して一時的に連通している時期)においてブローダウ
ン現象により排気通路側に急激に噴出した高温・高圧の
排気ガスが該排気通路を介して吸気行程開始直前の作動
室に流入する排気ガスの吹き抜け現象が発生し、それだ
け吸入側作動室における吸気の充填効率が低下する、 等の不具合が発生することとなる。
(Prior Art) Generally, in a rotary piston engine, an exhaust port opened on a trochoid inner peripheral surface of a rotor housing is sequentially opened and closed by each top portion of the rotor as the rotor rotates. In particular, when the engine is operating at a high rotation speed and a high load, high-temperature, high-pressure exhaust gas is rapidly ejected from the working chamber in the exhaust initial state immediately after the opening of the exhaust port to the exhaust passage side. It is known that a so-called blowdown phenomenon occurs in which the exhaust gas pressure inside the cylinder rapidly increases (see FIG. 4). When a blowdown phenomenon occurs immediately after the opening of the exhaust port, (1) high temperature /
The high-pressure exhaust gas collides with the relatively low-temperature and low-pressure exhaust gas remaining in the exhaust passage to generate a collision wave, which causes large exhaust noise and exhaust vibration or increases exhaust resistance. ) In the middle of the opening of the exhaust passage (i.e., the apex seal on the rotor top is located directly above the exhaust port, and immediately before the end of the exhaust stroke on the leading side in the rotor rotation direction from the exhaust port (in other words, just before the start of the intake stroke) And the working chamber immediately after the start of the exhaust stroke on the trailing side are in temporary communication with each other via the exhaust port), the high-temperature, high-pressure exhaust gas suddenly ejected to the exhaust passage side due to a blowdown phenomenon The exhaust gas flowing into the working chamber immediately before the start of the intake stroke through the exhaust passage causes the phenomenon of blow-by phenomenon, which reduces the charging efficiency of the intake air in the working chamber on the intake side. And thus to live.

このため、ロータリピストンエンジンにおいて排気騒音
・振動及び排気抵抗の軽減を図るためには排気ポート開
口直後におけるブローダウン現象を防止するための何等
かの有効な手段を講ずる必要があり、このことから本出
願人はブローダウン現象の発生を効率的に抑制するため
の具体的な手段として、特公昭46−6642号公報に
開示される如き排気構造を開発し且つこれを既に提案し
ている。
Therefore, in order to reduce exhaust noise / vibration and exhaust resistance in the rotary piston engine, it is necessary to take some effective measures to prevent the blowdown phenomenon immediately after the opening of the exhaust port. The applicant has developed and has already proposed an exhaust structure as disclosed in Japanese Patent Publication No. 46-6642 as a specific means for efficiently suppressing the occurrence of the blowdown phenomenon.

ところで、この公知の排気構造は、従来単一の開口で構
成されるのが通例であった排気ポートを、該ロータハウ
ジングの軸方向(厚さ方向)に適宜離間し且つ周方向に
所定寸法ずつ順次後退した状態で段階的に並ぶ3個の小
開口で構成し、ロータの回転に伴なって上記3個の小開
口を順次段階的に開口させるようにし、もって排気ポー
ト開口直後に高温・高圧の排気ガスが急激に該排気ポー
ト側に噴出するのを可及的に抑制するようにしたもので
ある。
By the way, in this known exhaust structure, the exhaust port, which has conventionally been constituted by a single opening, is appropriately separated in the axial direction (thickness direction) of the rotor housing, and has a predetermined dimension in the circumferential direction. It is composed of three small openings that are arranged in a stepwise manner in a state of retreating in sequence, and the above three small openings are opened stepwise in accordance with the rotation of the rotor, so that high temperature and high pressure immediately after the exhaust port opening. The exhaust gas is suddenly jetted out to the exhaust port side as much as possible.

ところが、このように排気ポートを、ロータハウジング
の周方向に順次段階的に形成された複数の小開口で構成
するようにした場合には、排気ポートの開口直後におけ
るブローダウン現象の発生を抑制することができる反
面、 (1) 該排気ポートのロータハウジング周方向における
開口長さが従来構造のものよりも長くなるために、例え
ば該排気ポートを介して該排気ポートよりロータ回転方
向トレーリング側に位置する作動室とリーディング側に
位置する作動室との間における連通期間が長くなり、そ
の結果、ブローダウン現象が抑制されたにもかかわらず
両作動室間において排気ガスの吹き抜け量が増大する可
能性がある、 (2) 排気ポートのロータハウジング周方向における開
口長さが長くなるところから、従来構造のものに比べて
必然的に該排気ポートの開口タイミングを早くするかあ
るいは閉塞タイミングを遅くするか二者択一的な構成を
採らざるを得ず、その結果、例えば開口タイミングを早
める構成を採用した場合には膨張状態にある排気ガスが
排気ポートから排出されることとなり、それだけエネル
ギーロスが増大し、これに対して閉塞タイミングを遅ら
せる構成を採用した場合にはそれだけ排気ガスの吹き抜
け量が増大するおそれがある、 等吸気の充填効率及び熱効率という点において改善すべ
き余地があった。
However, in the case where the exhaust port is configured by a plurality of small openings that are sequentially formed in the circumferential direction of the rotor housing in this manner, the occurrence of the blowdown phenomenon immediately after the opening of the exhaust port is suppressed. On the other hand, (1) since the opening length of the exhaust port in the circumferential direction of the rotor housing becomes longer than that of the conventional structure, for example, the exhaust port is located on the trailing side of the rotor rotation direction from the exhaust port via the exhaust port. The communication period between the working chamber located on the leading side and the working chamber located on the leading side becomes longer, and as a result, the blow-through amount of exhaust gas between the working chambers can be increased even though the blowdown phenomenon is suppressed. (2) Since the length of the exhaust port opening in the circumferential direction of the rotor housing becomes longer, it is inevitable compared to the conventional structure. There is no choice but to adopt an alternative structure of advancing the opening timing of the exhaust port or delaying the closing timing of the exhaust port. As a result, for example, when the structure of advancing the opening timing is adopted, it is in an expanded state. Exhaust gas will be exhausted from the exhaust port, and energy loss will increase accordingly, and if a structure that delays the closing timing is adopted, the blow-through amount of exhaust gas may increase accordingly. There was room for improvement in terms of filling efficiency and thermal efficiency.

一方、ロータリピストンエンジンにおいては、燃焼行程
にある作動室が偏平空間とされているため、矩体状の作
動室空間をもつ往復ピストンエンジンに比して混合気の
火炎伝播速度が遅くなるという作動室の構造上からの理
由と、低速・低負荷運転時には吸気充填量の絶対量が少
ない上に、排気ポートの開口時間が高速運転時に比べて
長く、このため該排気ポートを介しての排気ガスの吹き
抜けにより吸入行程にある作動室へ排気ガスが多量にの
持ち込まれ、それだけ混合気中の不活性ガス成分が増加
するという作動特性上からの理由とにより、特に低速・
低負荷運転時には混合気の燃焼性が悪くなるというおそ
れがあり、これを改善するために、一般に低速・低負荷
運転時には混合気の空燃比を濃厚側に設定している。
On the other hand, in the rotary piston engine, since the working chamber in the combustion stroke is a flat space, the flame propagation speed of the air-fuel mixture becomes slower than that of a reciprocating piston engine having a rectangular working chamber space. Due to the structure of the chamber, the absolute amount of intake charge is small during low speed / low load operation, and the opening time of the exhaust port is longer than during high speed operation. Due to the operational characteristics that a large amount of exhaust gas is brought into the working chamber in the intake stroke due to the blow-through of air, and the inert gas component in the air-fuel mixture increases by that much,
There is a risk that the combustibility of the air-fuel mixture will deteriorate during low-load operation, and in order to improve this, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is generally set to the rich side during low-speed / low-load operation.

ところが、このように混合気の空燃比を濃厚側に設定す
ると、燃焼性そのものは改善されるが、その反面、排気
ガス中にHC,CO等の未燃ガス成分が多量に発生し、
これにより排気エミッションが悪化するという新たな問
題が発生することになる。このために、従来よりロータ
リピストンエンジンにおいては、排気ポートの近傍に二
次エア供給用の二次エアポートを形成し、エンジンの低
速・低負荷運転領域においてはこの二次エアポートから
排気行程にある作動室内に二次エアを適量供給し、排気
ガス中に発生した未燃ガス成分をこの二次エアによって
酸化除去し排気エミッションの向上を図るようにしてい
る。また、この場合、二次エア供給量を未燃焼ガス成分
の酸化除去に必要な量よりも多量に供給し、併せて、排
気行程にある作動室内において排気ガスと二次エアとを
相互に置換させて排気ガス濃度を低下させる(排気ガス
の希釈作用)ことにより、排気ポートを介して排気行程
にある作動室から吸入行程にある作動室側へ吹き抜ける
排気ガスの量(即ち、不活性ガス成分の持込み量)を実
質的に減少させてもって燃焼性をより一層改善するよう
にしている。
However, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the rich side in this way, the combustibility itself is improved, but on the other hand, a large amount of unburned gas components such as HC and CO are generated in the exhaust gas,
This causes a new problem that exhaust emission deteriorates. For this reason, conventionally, in a rotary piston engine, a secondary air port for supplying secondary air is formed near the exhaust port, and in the low speed / low load operation region of the engine, the operation in the exhaust stroke from this secondary air port is performed. An appropriate amount of secondary air is supplied into the room, and unburned gas components generated in the exhaust gas are oxidized and removed by this secondary air to improve exhaust emission. Further, in this case, the secondary air supply amount is supplied in a larger amount than that required for oxidizing and removing the unburned gas components, and at the same time, the exhaust gas and the secondary air are mutually replaced in the working chamber in the exhaust stroke. By reducing the exhaust gas concentration (diluting action of exhaust gas), the amount of exhaust gas blown through the exhaust port from the working chamber in the exhaust stroke to the working chamber side in the intake stroke (that is, the inert gas component). It is intended to further improve the flammability by substantially reducing the carry-in amount).

しかしながら、このように二次エアポートを排気ポート
の近傍に形成した場合には、作動室の一側部から作動室
内に向けて二次エアが供給されるため、該作動室内にお
ける二次エアと排気ガスとの均等な混合攪拌が比較的む
づかしく、排気ガス中の未燃ガス成分の酸化除去を十分
に行なえなくなるというおそれがある。
However, when the secondary air port is formed in the vicinity of the exhaust port as described above, the secondary air is supplied from one side portion of the working chamber toward the working chamber, so that the secondary air and the exhaust gas in the working chamber are discharged. Even mixing and stirring with the gas is relatively difficult, and there is a possibility that the unburned gas components in the exhaust gas cannot be sufficiently oxidized and removed.

さらに、二次エアが排気ポートの近傍に供給されるた
め、一旦、作動室内に供給されたものの作動室内部へ導
入されず排気ガスとともにそのまま排気ポートから排気
管側に持ち出されるエア量(即ち、ショートサーキット
エア量)が比較的多くなり、そのため排気浄化という面
においてはさほど悪影響はない(即ち、排気通路内にお
いてでも未燃ガスの酸化除去作用は行なわれるため)も
のの、排気ガスと置換される二次エアの量(即ち、排気
ガスの希釈に寄与するエア量)が全エア供給量の割りに
は少なく、二次エアの供給による燃焼性の改善効果が十
分に得られないことになる。
Further, since the secondary air is supplied in the vicinity of the exhaust port, the amount of air that has once been supplied into the working chamber but not introduced into the working chamber is directly carried out together with the exhaust gas from the exhaust port to the exhaust pipe side (that is, The amount of short circuit air) is relatively large, so there is not much adverse effect in terms of exhaust purification (that is, the oxidation removal action of unburned gas is performed even in the exhaust passage), but it is replaced with exhaust gas. The amount of secondary air (that is, the amount of air that contributes to the dilution of exhaust gas) is small relative to the total amount of air supplied, and the effect of improving the combustibility by the supply of secondary air cannot be sufficiently obtained.

また、このように排気ガスの希釈に寄与する二次エアの
量を十分に確保しようとすれば必然的に二次エアの供給
量自体を増加させなければならないが、そのようにする
とエアポンプ等のエア供給装置が大形大容量化するため
好ましくない。
Further, in order to secure a sufficient amount of the secondary air that contributes to the dilution of the exhaust gas in this way, it is inevitable that the supply amount of the secondary air itself must be increased. This is not preferable because the air supply device becomes large and has a large capacity.

(発明の目的) 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点に鑑み、排
気ポート開口直後におけるブローダウン現象の発生を可
及的に減少させることによって、排気騒音と振動及び排
気抵抗を可及的に軽減させ、且つ吸気の充填効率の向上
を図るとともに、二次エアを有効に利用してエンジンの
排気浄化性能及び燃焼性の向上を図るようにしたロータ
リピストンエンジンの排気装置を提供することを目的と
してなされたものである。
(Object of the Invention) In view of the problems pointed out in the above-mentioned prior art, the present invention reduces exhaust noise, vibration, and exhaust resistance by reducing the occurrence of a blowdown phenomenon immediately after the opening of an exhaust port. (EN) An exhaust device for a rotary piston engine, which is designed to be reduced as much as possible, to improve the intake charging efficiency, and to effectively improve the exhaust gas purification performance and combustibility of the engine by effectively utilizing secondary air. It was made for the purpose.

(目的を達成するための手段) 本発明は上記の目的を達成するための手段として、イン
タメディエイトハウジングと該インタメディエイトハウ
ジングの両側に配置したトロコイド内周面を有するロー
タハウジングと、該ロータハウジングの側方でエンジン
端部に配置したサイドハウジングとを備え、上記インタ
メディエイトハウジングあるいはサイドハウジングとロ
ータハウジングとで形成されたトロコイド空間内を略三
角形状のロータが偏心軸に支承されて遊星回転運動する
多気筒ロータリピストンエンジンにおいて、インタメデ
ィエイトハウジングをはさんで相隣接する一対のトロコ
イド空間に含まれる各作動室のうちで排気行程開始直前
から排気行程開始後の所定の行程期間にまたがる排気行
程開始期にある一方のトロコイド空間側の排気開始期作
動室と排気行程の中間ないし後半段階にある他方のトロ
コイド空間側の排気中期作動室とを上記排気開始期作動
室のあるトロコイド空間側の排気ポート部で排気ガスの
ブローダウン現象が発生する以前の所定のタイミングで
連通させる連通路を上記インタメディエイトハウジング
に設けるとともに、上記連通路に二次エア供給用の二次
エアポートを開口させたものである。
(Means for Achieving the Object) As a means for achieving the above object, the present invention provides a rotor housing having an intermediate housing and trochoid inner peripheral surfaces disposed on both sides of the intermediate housing, and the rotor. A side housing disposed laterally of the housing at the end of the engine, and a substantially triangular rotor supported by an eccentric shaft in a trochoid space formed by the intermediate housing or the side housing and the rotor housing. In a rotary multi-cylinder rotary piston engine, the working chambers included in a pair of trochoid spaces that are adjacent to each other with an intermediate housing between them extend from immediately before the start of the exhaust stroke to a predetermined stroke period after the start of the exhaust stroke. One of the trochoid spaces at the beginning of the exhaust stroke Exhaust gas blowdown phenomenon occurs in the exhaust port part on the trochoid space side where the exhaust start period working chamber is located between the exhaust start stage working chamber and the other exhaust middle period working chamber on the other trochoid space side in the middle or latter half stage of the exhaust stroke. The intermediate housing is provided with a communication passage communicating at a predetermined timing before the generation, and a secondary air port for supplying secondary air is opened in the communication passage.

(作 用) 本発明では、上記の手段により、 (1) 相隣接する一対のトロコイド空間の一方のトロコ
イド空間の排気開始期作動室と他方のトロコイド空間の
排気中期作動室とが、排気ガスのブローダウン現象が発
生する以前の所定のタイミングにおいて連通路を介して
相互に連通せしめられるため、排気開始期作動室内の高
温・高圧の排気ガスの一部が上記連通路を介して比較的
排気ガス圧力が低くなった他方のトロコイド空間側の排
気中期作動室側に流出し、その結果、該排気開始期作動
室側の排気ポート部分における排気ガスのブローダウン
現象の発生が可及的に且つ効果的に抑制される、 (2) 二次エアが、排気行程にある作動室の一側に位置
する排気ポートの近傍ではなく、該排気ポートから比較
的離れた位置に形成された連通路を介して該作動室の内
部側に直接導入されるため、 (2-a) 作動室内における排気ガスと二次エアとのミキ
シング状態が良好ならしめられ、該二次エアによる排気
ガス中の未燃ガス成分の酸化除去作用が促進せしめられ
る、 (2-b) 排気ポートの近傍に二次エアを供給する場合に
比して該二次エアのショートサーキットエア量が減少
し、二次エアによる排気ガスの希釈作用が促進され、排
気ガスとともに排気ポートを介して排気行程にある作動
室側から吸入行程にある作動室側に持ち込まれる不活性
ガス成分の量が減少せしめられる、 等の作用が得られる。
(Operation) In the present invention, by the above means, (1) the exhaust start period working chamber of one trochoid space of the pair of adjacent trochoid spaces and the exhaust mid-term working chamber of the other trochoid space are Since they are made to communicate with each other through the communication passage at a predetermined timing before the blowdown phenomenon occurs, a part of the high-temperature and high-pressure exhaust gas in the exhaust start operation chamber is relatively exhausted through the communication passage. The pressure of the trochoid space is reduced to the side of the exhaust medium-term working chamber on the side of the trochoid space, and as a result, the exhaust gas blowdown phenomenon occurs in the exhaust port portion on the side of the exhaust-starting period working chamber as much as possible. (2) The secondary air passes through a communication passage formed at a position relatively distant from the exhaust port, not near the exhaust port located on one side of the working chamber in the exhaust stroke. hand Since it is introduced directly into the inner side of the working chamber, (2-a) the mixing state of the exhaust gas and the secondary air in the working chamber is made good, and the unburned gas component in the exhaust gas due to the secondary air (2-b) The short circuit air amount of the secondary air is reduced compared to the case where secondary air is supplied near the exhaust port, and the exhaust gas is diluted by the secondary air. The action is accelerated, and the amount of the inert gas component brought into the working chamber side in the suction stroke from the working chamber side in the exhaust stroke through the exhaust port along with the exhaust gas is reduced.

(発明の技術的背景) 本発明者らは、排気ポート開口時における排気ガスのブ
ローダウン現象の発生を効果的に抑制する方法を研究す
る過程において、多気筒ロータリピストンエンジンの構
成上の特徴、即ち、複数個のエンジンユニットを軸方向
に列設してなる多気筒ロータリピストンエンジンの相隣
接する一対のエンジンユニット相互間においては、各エ
ンジンユニットのロータは相互180゜の位相角をもっ
て回転しているが、その場合、各エンジンユニットの排
気ポートはそれぞれ第3図において破曲線で示すように
ロータ回転に伴なって120゜周期で開閉を繰り返し、
しかも第1のエンジンユニット側の排気ポート開閉特性
と第2のエンジンユニット側の排気ポート開閉特性との
間においては、一方のエンジンユニットの排気初期(即
ち、排気ガスのブローダウン現象が発生する作動領域)
と他方のエンジンユニットの排気中期(即ち、排気ガス
圧力が比較的低くなった作動領域)とが相互に重なり合
う状態となっていることに着目し、一方のエンジンユニ
ット側の排気開始期作動室(本明細書におけるこの“排
気開始期”という用語は、排気行程の初期段階だけでな
く、排気行程に密接する排気行程開始直前の段階までを
包含した概念であり、さらに“排気開始期作動室”とい
う用語は、上記の如く定義された“排気開始期”の行程
段階にある作動室の意味で使用されている)と他方のエ
ンジンユニット側の排気中期作動室(排気行程中間段階
にある作動室)とを、排気ガスのブローダウン現象が発
生する以前の所定のタイミングにおいて相互に連通させ
て排気開始期作動室内の高温・高圧の排気ガスの一部を
隣接する排気中期作動室内に流入させ、もって該排気開
始期作動室側における排気ガスのブローダウン現象の発
生を抑制することに想到したものである。
(Technical Background of the Invention) In the process of studying a method for effectively suppressing the occurrence of blowdown phenomenon of exhaust gas at the time of opening an exhaust port, the inventors of the present invention featured a configuration of a multi-cylinder rotary piston engine, That is, between a pair of adjacent engine units of a multi-cylinder rotary piston engine in which a plurality of engine units are arranged in the axial direction, the rotors of the engine units rotate with a phase angle of 180 °. However, in that case, the exhaust port of each engine unit repeatedly opens and closes at a 120 ° cycle as the rotor rotates, as shown by the broken curve in FIG.
In addition, between the exhaust port opening / closing characteristic of the first engine unit side and the exhaust port opening / closing characteristic of the second engine unit side, the operation at the initial stage of exhaust of one engine unit (that is, an exhaust gas blowdown phenomenon occurs) region)
And the middle exhaust period of the other engine unit (that is, the operating region where the exhaust gas pressure is relatively low) are in a state of overlapping with each other. In the present specification, the term "exhaust start period" is a concept including not only the initial stage of the exhaust stroke but also the stage immediately before the start of the exhaust stroke, which is closely related to the exhaust stroke, and is further referred to as "exhaust start period working chamber". Is used in the meaning of the working chamber in the stroke stage of the "exhaust start period" defined above) and the middle exhaust working chamber on the other engine unit side (the working chamber in the middle stage of the exhaust stroke). ) Are communicated with each other at a predetermined timing before the exhaust gas blowdown phenomenon occurs, and a part of the high-temperature and high-pressure exhaust gas in the operation start chamber is adjacent to the adjacent exhaust gas To flow into the dynamic chamber, in which conceived to suppress the occurrence of blowdown phenomenon of the exhaust gas in the exhaust onset working chamber side with.

以下、上記の技術的背景に立脚してなされた本発明のロ
ータリピストンエンジンの排気装置を実施例に基づいて
具体的に説明する。
Hereinafter, an exhaust device for a rotary piston engine according to the present invention, which has been made based on the above technical background, will be specifically described based on embodiments.

(実施例) (構成) 第1図及び第2図には本発明の実施例に係る排気装置を
備えた自動車用2ロータ式ロータリピストンエンジンZ
が示されており、図中符号1は一対のサイドハウジング
2,3とその内周面をトロコイド面とした一対のロータ
ハウジング4,5と、一個のインタメディエイトハウジ
ング6とによって構成されたエンジンケーシングであっ
て、インタメディエイトハウジング6の両側にある各ロ
ータハウジング4,5の内側にはそれぞれトロコイド空
間10,11が形成されている。この一対のトロコイド
空間10,11内には、偏心軸9の偏心軸部9aの周り
で遊星回転運動をするロータ7,8がそれぞれ嵌装され
ており、それぞれロータ7,8の三辺上に三つの作動室
10A,10B,10C及び同11A,11B,11C
を有する第1のエンジンユニットXと第2のエンジン
ユニットXを構成している。
(Embodiment) (Structure) FIGS. 1 and 2 show a two-rotor rotary piston engine Z for an automobile equipped with an exhaust system according to an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 is an engine including a pair of side housings 2 and 3, a pair of rotor housings 4 and 5 whose inner peripheral surfaces are trochoidal surfaces, and an intermediate housing 6. Trochoid spaces 10 and 11 are formed inside the rotor housings 4 and 5 on both sides of the intermediate housing 6, which are casings. In the pair of trochoid spaces 10 and 11, rotors 7 and 8 which make planetary rotational motion around the eccentric shaft portion 9a of the eccentric shaft 9 are fitted, respectively, and on the three sides of the rotors 7 and 8, respectively. Three working chambers 10A, 10B, 10C and 11A, 11B, 11C
The first engine unit X 1 and the second engine unit X 2 having the above are configured.

上記インタメディエイトハウジング6には、第1図及び
第2図に示す如く、該インタメディエイトハウジング6
の第1のエンジンユニットX側の摺動面6aと、第2
のエンジンユニットX側の摺動面6bにそれぞれ開口
する左右一対の吸気ポート13A,14Aが形成されて
いる。この2つの吸気ポート13A,14Aは、一対の
サイドハウジング2,3にそれぞれ形成された吸気ポー
ト13B,14Bとそれぞれ対をなすものであり、その
外端部にはそれぞれ吸気管18が接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the intermediate housing 6 has the intermediate housing 6
The sliding surface 6a of the first engine unit X 1 side of the second
A pair of left and right intake ports 13A to each opening on the sliding surface 6b of the engine unit X 2 side, 14A are formed. The two intake ports 13A and 14A are respectively paired with intake ports 13B and 14B formed in the pair of side housings 2 and 3, respectively, and intake pipes 18 are connected to the outer ends thereof, respectively. There is.

一方、各エンジンユニットX,Xの各ロータリハウ
ジング4,5には、第1図及び第2図に示す如く該ロー
タハウジング4,5の周壁部をその内外方向に貫通して
トロコイド内周面上に開口する排気ポート15,16が
それぞれ形成されている。この2つの排気ポート15,
16は、第3図に示す如くそれぞれ対応するロータ7,
8の回転に伴なって該各ロータの頂部により120゜の
回転周期をもって開閉されるものであるが、両者間の開
閉位相差は破曲線l,lで示すように両ロータ7,
8の回転位相差に基づいて180゜の位相差を有してい
る。従って、2つの排気ポート15,16は、一方の排
気ポート15の開口開始前所定期間から同ポート15の
開口期間前半にわたる所定期間と他方の排気ポート16
の開口期間の中間ないし後半が相互に重なる合う事とな
る。
On the other hand, in the rotary housings 4 and 5 of the engine units X 1 and X 2 , as shown in FIG. 1 and FIG. Exhaust ports 15 and 16 opening on the surface are formed, respectively. These two exhaust ports 15,
16 are corresponding rotors 7, as shown in FIG.
With the rotation of 8, the top of each rotor opens and closes with a rotation cycle of 120 °, but the opening / closing phase difference between the two is as shown by broken curves l 1 and l 2 ,
It has a phase difference of 180 ° based on the rotational phase difference of 8. Therefore, the two exhaust ports 15 and 16 are provided with a predetermined period from a predetermined period before the opening of one exhaust port 15 to the first half of the opening period of the same exhaust port 15 and the other exhaust port 16.
The middle or second half of the opening period of will overlap each other.

そこで、この実施例においては、本発明を適用して、こ
のインタメディエイトハウジング6に該インタメディエ
イトハウジング6をその厚さ方向に貫通する連通路12
を形成し、該連通路12を介して一方のエンジンユニッ
トのトロコイド空間10(又は11)における排気開始
期作動室(例えば、第1図に図示するロータ回転位置に
おいては第2のエンジンユニットX側の排気作動室1
1A)と他方のエンジンユニットのトロコイド空間11
(又は10)における排気中期作動室(例えば、第1図
において第1のエンジンユニットX側の排気作動室1
0A)とを相互に連通させるようにしている。尚、この
場合、この実施例においては、第3図に示す如く連通路
12の開口開始タイミングを排気ポート15(又は1
6)の開口開始タイミングよりも僅かに早い時期に設定
し、これに対して連通路12の閉塞タイミングを同排気
ポート15(又は16)の閉塞タイミングよりも可成り
早い時期に設定している。従って、第1のエンジンユニ
ットX側における連通路12の開口期間と第2のエン
ジンユニットX側における連通路12の開口期間とは
所定の位相差をもって相互に重合し、この両者の重合期
間(第3図において(θ)で示す期間)が連通路12が
実際に開通している期間となる。
Therefore, in this embodiment, the present invention is applied to the intermediate housing 6 so that the communication passage 12 penetrating the intermediate housing 6 in the thickness direction thereof.
Through the communication passage 12, and in the trochoid space 10 (or 11) of one of the engine units, the exhaust start period working chamber (for example, the second engine unit X 2 in the rotor rotation position shown in FIG. 1) is formed. Side exhaust working chamber 1
1A) and the trochoid space 11 of the other engine unit
(Or 10) exhaust medium-term working chamber (for example, the exhaust working chamber 1 on the side of the first engine unit X 1 in FIG. 1)
0A) are communicated with each other. In this case, in this embodiment, the opening start timing of the communication passage 12 is set to the exhaust port 15 (or 1) as shown in FIG.
6) The timing is set slightly earlier than the opening start timing of 6), while the closing timing of the communication passage 12 is set considerably earlier than the closing timing of the exhaust port 15 (or 16). Therefore, the opening period of the communication passage 12 on the first engine unit X 1 side and the opening period of the communication passage 12 on the second engine unit X 2 side overlap with each other with a predetermined phase difference, and the overlapping period of the both (The period indicated by (θ) in FIG. 3) is the period during which the communication passage 12 is actually open.

尚、本発明においては、この連通路12の開口タイミン
グは上記第3図の例の如く排気ポート15(又は16)
の開口タイミングより僅かに早い時期に設定することに
限定されるものではなく、後述する如く排気ポート15
(又は16)部分におけるブローダウン現象を抑制する
という目的を達する上においては、排気ポート15(又
は16)の開口開始点付近であればよく、例えば該排気
ポート15(又は16)と同時に開口させる場合もあ
る。
In the present invention, the opening timing of the communication passage 12 is set to the exhaust port 15 (or 16) as in the example of FIG.
The opening timing of the exhaust port 15 is not limited to a timing slightly earlier than the opening timing of the exhaust port 15.
In order to achieve the purpose of suppressing the blowdown phenomenon in the (or 16) portion, it may be in the vicinity of the opening start point of the exhaust port 15 (or 16), for example, the exhaust port 15 (or 16) is opened at the same time. In some cases.

尚、上記排気ポート15,16の開口縁形状は、トロコ
イド面の周方向に狭く、幅方向に広い偏平開口とされて
いるが、これはエンジンの運転性能上の要求に基づくも
のである。即ち、 (1) 排気ポート部分における排気ガスの吹き抜け現象
による吸気充填効率の低下を抑えるためには排気ポート
のロータ回転方向リーディング側の端縁をできるだけト
レーリング側に設定して排気ポート閉時期を早めること
が有効であり、 (2) また、燃焼ガスのもつエネルギーを有効に利用す
るという見地からは排気ポートのロータ回転方向トレー
リング側の端縁をできるだけリーディング側に設定して
排気ポートの開時期を遅らせることが有効である、 という2つの理由から排気ポートのトロコイド面周方向
における開口幅をできるだけ小さく抑えたものである。
また他方では、排気抵抗が大きくなるとそれだけエンジ
ンの出力ロスが増大するため、出力特性の向上という見
地からはできるだけ排気ポートの開口面積を大きくとっ
て排気ポート部分における排気ガスの流通抵抗を可及的
に減少させる必要があり、このことから排気ポートをト
ロコイド面に幅方向に大きく開口させたものである。
The shape of the opening edge of the exhaust ports 15 and 16 is a flat opening that is narrow in the circumferential direction of the trochoidal surface and wide in the width direction, but this is based on the requirements of the operating performance of the engine. In other words, (1) In order to prevent the intake charging efficiency from decreasing due to the exhaust gas blow-through phenomenon at the exhaust port, set the leading edge of the exhaust port on the leading side in the rotor rotation direction to the trailing side as much as possible and set the exhaust port closing timing. (2) From the viewpoint of effectively utilizing the energy of combustion gas, set the exhaust port rotor rotation direction trailing side edge to the leading side as much as possible to open the exhaust port. The opening width in the circumferential direction of the trochoidal surface of the exhaust port is kept as small as possible for two reasons that it is effective to delay the timing.
On the other hand, as the exhaust resistance increases, the output loss of the engine also increases, so from the standpoint of improving output characteristics, the opening area of the exhaust port should be as large as possible to minimize exhaust gas flow resistance in the exhaust port. Therefore, the exhaust port is largely opened in the width direction on the trochoidal surface.

尚、この排気ポート15,16の外端部の内面には、ラ
ッパ状の排気インサート21が取り付けられており、さ
らに、この排気インサート21の外端側には排気管17
が接続されている。又、第2図において符号19はウォ
ータジャケットである。
A trumpet-shaped exhaust insert 21 is attached to the inner surfaces of the outer ends of the exhaust ports 15 and 16, and the exhaust pipe 17 is attached to the outer end of the exhaust insert 21.
Are connected. Further, in FIG. 2, reference numeral 19 is a water jacket.

さらに、この実施例においては本発明を適用して、イン
ターメディエイトハウジング6の上記連通路12内に二
次エア供給用の二次エアポート30を開口させている。
また、この二次エアポート30の外端部には二次エア供
給管31が接続されている。この二次エア供給管31の
上流端にはエアーポンプ33が取付けられ、さに該エア
ーポンプ33の下流側には制御弁32が取付けられてい
る。この制御弁32は、エンジンの吸気負圧に応じて作
動するタイヤフラム弁で構成されており、上記吸気管1
8のスロットルバルブ34の下流位置に開口する負圧導
入管35を介して圧力室37内に導入される吸気負圧の
大きさに大じてその弁体38を軸方向に変位させて、二
次エアポート30に連通する第1の弁口39Aと大気に
連通する第2の弁口39Bとを択一的に開閉するように
なっている。尚、この実施例においては、スロットルバ
ルブ34の開度が小さく吸気管18内に大きな吸気負圧
が発生するエンジンの低速・低負荷運転時には第1の弁
口39Aが開いてエアーポンプ33が二次エアポート3
0側に連通し、これ以外の運転領域においては第2の弁
口39Bが開いてエアーポンプ33は大気開放されるよ
うに制御弁32の作動特性を設定している。
Further, in this embodiment, the present invention is applied to open the secondary air port 30 for supplying secondary air in the communication passage 12 of the intermediate housing 6.
A secondary air supply pipe 31 is connected to the outer end portion of the secondary air port 30. An air pump 33 is attached to the upstream end of the secondary air supply pipe 31, and a control valve 32 is attached to the downstream side of the air pump 33. The control valve 32 is composed of a tire flam valve that operates in accordance with the intake negative pressure of the engine.
8, the valve body 38 is displaced in the axial direction substantially by the magnitude of the intake negative pressure introduced into the pressure chamber 37 via the negative pressure introduction pipe 35 opening at the downstream position of the throttle valve 34, and The first valve opening 39A communicating with the next air port 30 and the second valve opening 39B communicating with the atmosphere are selectively opened and closed. In this embodiment, the opening of the throttle valve 34 is small and a large intake negative pressure is generated in the intake pipe 18 during low speed and low load operation of the engine. Next Airport 3
The operating characteristic of the control valve 32 is set so that it communicates with the 0 side and the second valve port 39B is opened and the air pump 33 is opened to the atmosphere in other operating regions.

(作動並びにその作用) 続いて、このロータリピストンエンジンZの作動並びに
その作用を第3図ないし第5図を併用して説明する。
(Operation and Its Action) Next, the operation of the rotary piston engine Z and its action will be described together with FIG. 3 to FIG.

エンジンが運転されると、各エンジンユニットX,X
においてはそれぞれロータ7,8が偏心軸9の周りで
遊星回転運動をし、該ロータ7,8の3つの周辺上に形
成される作動室10A,10B,10C、同11A,1
1B,11C内に吸入された混合気は、順次、圧縮→爆
発→膨張の各行程を経たのち、排気ポート15,16を
介して排気管17側に排出される。この場合、インタメ
ディエイトハウジング6に連通路12が形成されていな
いと、排気ポート15,16の開口直後において第4図
に示す如く排気初期作動室から排気通路側に高温・高圧
の排気ガスが急激に噴出して排気通路側の排気圧力が急
激に立上がるブローダウン現象が発生し、その結果、排
気通路内に残留している比較的低圧の残留排気ガスと上
記噴出排気ガスとの衝突により衝突波が発生し、これに
伴なって大きな排気騒音及び振動が発生したり、また多
量の排気ガスが急激に排出されるため排気抵抗が増大し
てエンジンの出力ロスを招き、あるいは排気ガス圧力の
増大により排気ポート15,16を介しての排気ガスの
吸気作動室側への吹き抜け量が増大して吸気充填効率が
低下する等の不具合が生じるおそれのあることは既述の
通りである。
When the engine is operated, each engine unit X 1 , X
2 , the rotors 7 and 8 make planetary rotational movements around the eccentric shaft 9, and the working chambers 10A, 10B, 10C and 11A, 1A formed on the three periphery of the rotors 7 and 8 respectively.
The air-fuel mixture sucked into 1B and 11C sequentially undergoes compression-explosion-expansion steps, and then is discharged to the exhaust pipe 17 side through the exhaust ports 15 and 16. In this case, if the communication passage 12 is not formed in the intermediate housing 6, immediately after the exhaust ports 15 and 16 are opened, high-temperature and high-pressure exhaust gas is discharged from the exhaust initial working chamber to the exhaust passage side as shown in FIG. A blowdown phenomenon occurs in which the exhaust pressure on the exhaust passage side rises rapidly due to sudden ejection, and as a result, the relatively low-pressure residual exhaust gas remaining in the exhaust passage collides with the ejected exhaust gas. A collision wave is generated, which causes a large amount of exhaust noise and vibration, and a large amount of exhaust gas is rapidly discharged, which increases exhaust resistance and causes engine output loss, or exhaust gas pressure. As described above, there is a possibility that such an increase in the amount of exhaust gas passing through the exhaust ports 15 and 16 to the side of the intake working chamber increases, resulting in a decrease in intake charging efficiency. It is as.

ところが、この実施例のものにおいては、本発明を適用
してインタメディエイトハウジング6に連通路12を形
成して該連通路12を介して一方のエンジンユニットの
排気開始期作動室と他方のエンジンユニットの排気中期
作動室とを相互に連通させるようにしているため、第2
図及び第3図においてそれぞれ矢印Gで示す如く排気開
始期作動室からその内部の高温・高圧の排気ガスGの一
部が連通路12を介して排気中期作動室側に流出するこ
とになる。このため、排気開始期作動室においては、そ
の排気ポート15(又は16)から噴出する排気ガスの
量及びガス圧力が排気中期作動室側への流出分だけ減少
するため、第5図において実曲線で示す如く排気ポート
15,16開口直後における排気ポート側の排気ガス圧
力の上昇が従来構造の場合(即ち、連通路12を有しな
いもの、第5図、破曲線参照)に比べて、小さく抑えら
れ、排気ガスのブローダウン現象の発生が可及的に抑制
されることとなる(第5図において斜線を付した部分だ
けブローダウンが抑制される)。
However, in the embodiment, the communication passage 12 is formed in the intermediate housing 6 by applying the present invention, and the exhaust start period working chamber of one engine unit and the other engine are formed through the communication passage 12. Since it is designed to communicate with the exhaust medium-term working chamber of the unit,
As shown by the arrow G in each of the drawings and FIG. 3, a part of the high-temperature, high-pressure exhaust gas G inside the exhaust-start-stage working chamber flows out to the exhaust middle-stage working chamber side through the communication passage 12. Therefore, in the working chamber at the beginning of exhaust, the amount and the gas pressure of the exhaust gas ejected from the exhaust port 15 (or 16) are reduced by the amount of outflow to the side of the middle working chamber for exhaust, so that the solid curve in FIG. As shown in, the increase in exhaust gas pressure on the exhaust port side immediately after opening the exhaust ports 15 and 16 is suppressed to be smaller than that in the case of the conventional structure (that is, without the communication passage 12, see FIG. 5, broken curve). Therefore, the occurrence of the blowdown phenomenon of the exhaust gas is suppressed as much as possible (the blowdown is suppressed only in the shaded portion in FIG. 5).

従って、排気ガスのブローダウン現象の発生に起因する
上記各不具合、即ち、排気騒音と振動及びエンジン出力
ロスの増大、並びに吸気充填効率の低下が可及的に防止
されることになる。
Therefore, it is possible to prevent the above-mentioned problems caused by the occurrence of the exhaust gas blowdown phenomenon, that is, increase in exhaust noise and vibration, engine output loss, and decrease in intake charging efficiency as much as possible.

尚、排気ポート15,16の開口面積は、排気ガス流通
量が最大となる状態、即ち、高負荷運転状態で且つ排気
ポート開口直後の状態において排気抵抗を所定値以下に
抑えることのできる最小面積に設定されるが、上記実施
例の如く連通路12を介して排気開始期作動室側から排
気ガスの一部を、排気ガス量に対して排気ポート(15
又は16)の開口面積に余裕のある排気中期作動室側に
流出させるようにすると、排気初期に他方側の排気ポー
ト(16又は15)を通過する排気ガス量が上記流出分
だけ少なくなり、それだけ該排気ポート15,16の開
口面積の減少を図ることができる。このように、排気ポ
ート15,16の開口面積を減少させることができる
と、該排気ポート15,16のロータ回転方向リーディ
ング側の端縁をトレーリング側寄りに設定して該排気ポ
ート15,16の閉塞タイミングを早めることができ、
該排気ポート15,16を介しての排気ガスの吸気作動
室側への吹き抜けをより一層抑えることができ、それだ
け吸気充填効率が向上することとなる。
The opening area of the exhaust ports 15 and 16 is the minimum area where the exhaust resistance can be suppressed to a predetermined value or less in the state where the exhaust gas flow rate is maximum, that is, in the high load operation state and immediately after the opening of the exhaust port. However, as in the above embodiment, a part of the exhaust gas is discharged from the working chamber side at the exhaust start stage to the exhaust port (15
Alternatively, if the gas is allowed to flow to the exhaust medium-term working chamber side where there is a margin in the opening area of 16), the amount of exhaust gas passing through the exhaust port (16 or 15) on the other side at the initial stage of exhaust is reduced by the amount of the above-mentioned outflow. It is possible to reduce the opening area of the exhaust ports 15 and 16. In this way, if the opening area of the exhaust ports 15 and 16 can be reduced, the edge of the exhaust ports 15 and 16 on the leading side in the rotor rotation direction is set closer to the trailing side and the exhaust ports 15 and 16 are set. You can accelerate the blockage timing of
Blow-through of exhaust gas to the intake working chamber side through the exhaust ports 15 and 16 can be further suppressed, and the intake charging efficiency is improved accordingly.

また逆に、排気ポート15,16のロータ回転方向トレ
ーリング側の端縁をリーディング側に設定して該排気ポ
ート14の開口タイミングを遅らせることもでき、その
ようにすると、それだけ長い期間膨張ガスのエネルギー
を有効に利用することができて熱効率が向上することと
なる。
On the contrary, it is also possible to delay the opening timing of the exhaust port 14 by setting the trailing side edges of the exhaust ports 15 and 16 on the trailing side in the rotor rotation direction to the leading side. The energy can be effectively used and the thermal efficiency is improved.

一方、エンジンの低速・低負荷運転領域(即ち、排気ガ
ス中に多量の未燃ガス成分が発生し、しかも排気ポート
15,16の開口時間が比較的長くなるところから該排
気ポート15,16を介して排気行程にある作動室から
吸入行程にある作動室への排気ガスの吹き抜け量が増大
するような運転領域)においては、制御弁32によって
二次エアポート30がエアーポンプ33側に連通せしめ
られており、該エアーポンプ33から吐出された加圧空
気が第2図において矢印Aで示すように二次エアとして
二次エアポート30から連通路12内に供給される。こ
のように連通路12内に供給された二次エアAは、該連
通路12の開口時、即ち、一方のエンジンユニットのト
ロコイド空間10(又は11)における排気開始時期作
動室(例えば、第1図に示すロータ回転位置においては
第2のエンジンユニットX側の排気作動室11A)と
他方のエンジンユニットのトロコイド空間11(又は1
0)における排気中期作動室(例えば、第1のエンジン
ユニットX側の排気作動室10A)とが連通路12を
介して相互に連通している時には、該連通路12を流通
する排気ガスGの流れに乗って該排気ガスGとともに排
気中期作動室内に導入される。
On the other hand, the low-speed / low-load operating region of the engine (that is, a large amount of unburned gas component is generated in the exhaust gas, and the opening time of the exhaust ports 15 and 16 is relatively long, the exhaust ports 15 and 16 are In the operating region where the amount of exhaust gas blown through from the working chamber in the exhaust stroke to the working chamber in the suction stroke increases), the control valve 32 allows the secondary air port 30 to communicate with the air pump 33 side. The pressurized air discharged from the air pump 33 is supplied as secondary air from the secondary air port 30 into the communication passage 12 as indicated by an arrow A in FIG. The secondary air A thus supplied into the communication passage 12 is discharged when the communication passage 12 is opened, that is, in the trochoid space 10 (or 11) of the one engine unit. At the rotor rotation position shown in the figure, the exhaust working chamber 11A on the second engine unit X 2 side and the trochoid space 11 (or 1) of the other engine unit
0) when the exhaust medium-term working chamber (for example, the exhaust working chamber 10A on the side of the first engine unit X 1 ) communicates with each other through the communication passage 12, the exhaust gas G flowing through the communication passage 12 Is introduced into the exhaust medium-term working chamber together with the exhaust gas G.

この連通路12を介して排気中期作動室内に導入された
二次エアAは、該作動室内にある排気ガスGと攪拌混合
して該排気ガスG中の未燃ガス成分を酸化除去する如く
作用する。この場合、この実施例においては二次エアA
が該作動室の一側に開口する排気ポート近傍からではな
くて、第1図に示す如く排気中期作動室(例えば第1図
において第1のエンジンユニットXの排気作動室10
A)内のほぼ中央部に開口する連通路12から該作動室
内に導入されるため、該二次エアAと排気ガスGとの攪
拌混合が該作動室のほぼ全域にで素早くしかもほぼ均等
に行なわれるため、該二次エアAが排気ポート15の近
傍から作動室内に導入される場合に比して該二次エアA
と排気ガスGとのミキシング状態が良好となり、それだ
け該二次エアAによる排気ガスG中の未燃ガス成分の酸
化除去作用が促進され、排気ガスの浄化性能が向上する
ことになる。
The secondary air A introduced into the exhaust medium-term working chamber through the communication passage 12 acts to stir and mix with the exhaust gas G in the working chamber to oxidize and remove unburned gas components in the exhaust gas G. To do. In this case, in this embodiment, the secondary air A
Is not from the vicinity of the exhaust port that opens to one side of the working chamber, but as shown in FIG. 1, the exhaust mid-term working chamber (for example, the exhaust working chamber 10 of the first engine unit X 1 in FIG. 1).
Since it is introduced into the working chamber from the communication passage 12 that opens in the substantially central portion of A), the stirring and mixing of the secondary air A and the exhaust gas G is swift and almost even in almost the entire working chamber. Therefore, as compared with the case where the secondary air A is introduced into the working chamber from the vicinity of the exhaust port 15, the secondary air A is performed.
The mixing state of the exhaust gas G with the exhaust gas G is improved, and the oxidation removal action of the unburned gas component in the exhaust gas G by the secondary air A is promoted accordingly, and the exhaust gas purification performance is improved.

又、この作動室内に導入される二次エアAは、作動室内
の排気ガスGと置換して該作動室内に残留する排気ガス
Gを希釈する作用をも行なう訳であるが、その場合、排
気ガスGが排気ポート15(又は16)の近傍位置から
作動室内に導入される構造であると、折角、作動室内に
二次エアAが導入されても、該作動室内において排気ガ
ス中の未燃ガス成分の酸化除去作用あるいは排気ガスの
希釈作用をほとんど行なわないまま該排気ポート15
(又は16)から排気通路側に排出される二次エアの量
即ち、ショートサーキットエア量が多くなり、、その結
果、排気行程にある作動室内の排気ガスGは比較的高濃
度のまま排気ポートを介して吸入行程にある作動室側に
吹き抜け、その結果、その吹き抜けた排気ガスの量に相
当する分だけ吸入行程にある作動室の実質的な作動ガス
(混合気)充填量が低下するばかりでなく、混入した排
気ガスにより混合気中の不活性ガス成分の量が増加し、
その燃焼性が悪化することは既述の通りである。
Further, the secondary air A introduced into the working chamber also replaces the exhaust gas G in the working chamber to dilute the exhaust gas G remaining in the working chamber. With the structure in which the gas G is introduced into the working chamber from a position near the exhaust port 15 (or 16), even if the secondary air A is introduced into the working chamber, unburned gas in the exhaust gas in the working chamber is not eliminated. The exhaust port 15 with almost no oxidation removal of gas components or dilution of exhaust gas
(Or 16), the amount of secondary air discharged to the exhaust passage side, that is, the short circuit air amount increases, and as a result, the exhaust gas G in the working chamber in the exhaust stroke remains at a relatively high concentration Through the suction chamber to the side of the working chamber in the suction stroke, and as a result, the substantial amount of working gas (mixture) filled in the working chamber in the suction stroke is reduced by an amount corresponding to the amount of exhaust gas that has blown through. Instead, the amount of inert gas component in the mixture increases due to the mixed exhaust gas,
As described above, the flammability deteriorates.

ところが、この実施例のものにおいては上述の如く、本
発明を適用して二次エアポート30を排気ポート15
(又は16)から比較的離れた位置に形成された連通路
12内に開口させているため、作動室内に供給される二
次エアAのうち、排気ガスの希釈作用にほとんど寄与せ
ずに排気ポートからそのまま排出されるショートサーキ
ットエア量が可及的に少ならしめられる。従って、二次
エアによる排気ガスGの希釈作用が促進され、それだけ
排気ガスGとともに排気行程にある作動室から吸入行程
にある作動室側へ持ち込まれる不活性ガス成分の量が可
及的に減少し、それだけ混合気の燃焼性が向上すること
となる。
However, in this embodiment, as described above, the present invention is applied and the secondary air port 30 is replaced with the exhaust port 15.
(Or 16) is opened in the communication passage 12 formed at a position relatively distant from (or 16), so that the secondary air A supplied into the working chamber is exhausted with almost no contribution to the dilution action of the exhaust gas. The amount of short circuit air discharged from the port as it is is reduced as much as possible. Therefore, the action of diluting the exhaust gas G by the secondary air is promoted, and the amount of the inert gas component brought into the working chamber side in the intake stroke from the working chamber in the exhaust stroke together with the exhaust gas G is reduced as much as possible. However, the combustibility of the air-fuel mixture is improved accordingly.

また、二次エアの供給量は、未燃ガス成分の酸化除去作
用と排気ガスの希釈作用とが適正に遂行されるように予
め設定されるものであるが、この実施例のものにおいて
は、二次エアを排気ポートから離れた位置に供給するよ
うにしているため、二次エアを排気ポートの近傍に供給
する場合に比べて該二次エアのショートサーキットエア
量が少ない分だけ二次エアの供給量自体を減少させるこ
とが可能となる(即ち、二次エア供給装置の小型小容量
化が実現される)。
Further, the supply amount of the secondary air is preset so that the oxidation removing action of the unburned gas components and the exhaust gas diluting action are properly performed, but in the embodiment, Since the secondary air is supplied to a position distant from the exhaust port, the amount of the short circuit air of the secondary air is smaller than that in the case where the secondary air is supplied near the exhaust port. It is possible to reduce the supply amount itself (that is, the size and capacity of the secondary air supply device can be reduced).

(発明の効果) 本発明のロータリピストンエンジンの排気装置は、イン
タメディエイトハウジングと該インタメディエイトハウ
ジングの両側に配置したトロコイド内周面を有するロー
タハウジングと、該ロータハウジングの側方でエンジン
端部に配置したサイドハウジングとを備え、上記インタ
メディエイトハウジングあるいはサイドハウジングとロ
ータハウジングとで形成されたトロコイド空間内を略三
角形状のロータが偏心軸に支承されて遊星回転運動する
多気筒ロータリピストンエンジンにおいて、インタメデ
ィエイトハウジングをはさんで相隣接する一対のトロコ
イド空間に含まれる各作動室のうちで排気行程開始直前
から排気行程開始後の所定の行程期間にまたがる排気行
程開始期にある一方のトロコイド空間側の排気開始期作
動室と排気行程の中間ないし後半段階にある他方のトロ
コイド空間側の排気中期作動とを上記排気開始期作動室
のあるトロコイド空間側の排気ポート部で排気ガスのブ
ローダウン現象が発生する以前の所定のタイミングで連
通させる連通路を上記インタメディエイトハウジングに
設けるとともに、上記連通路内に二次エア供給用の二次
エアポートを開口させたことを特徴とするものである。
(Effects of the Invention) An exhaust device for a rotary piston engine according to the present invention includes an intermediate housing, a rotor housing having trochoid inner peripheral surfaces disposed on both sides of the intermediate housing, and an engine end lateral to the rotor housing. A multi-cylinder rotary piston having a side housing disposed in a portion thereof, and a substantially triangular rotor supported by an eccentric shaft in a trochoidal space formed by the intermediate housing or the side housing and a rotor housing In the engine, one of the working chambers contained in a pair of trochoid spaces that are adjacent to each other with the intermediate housing in between is in the exhaust stroke start period that extends from immediately before the exhaust stroke starts to the predetermined stroke period after the exhaust stroke starts. Trochoid space side exhaust start operation Between the chamber and the other trochoid space in the middle or the latter half of the exhaust stroke, and the predetermined period before the exhaust gas blowdown phenomenon occurs at the exhaust port on the trochoid space side where the exhaust start working chamber is located. Is provided in the intermediate housing, and a secondary air port for supplying secondary air is opened in the intermediate passage.

従って、本発明のロータリピストンエンジンの排気装置
によれば、 (1) 相隣接する一対のトロコイド空間の一方のトロコ
イド空間の排気開始期作動室と他方のトロコイド空間の
排気中期作動室とが、排気ガスのブローダウン現象が発
生する以前の所定のタイミングにおいて連通路を介して
相互に連通せしめられるため、排気行程開始期には排気
開始期作動室内の高温・高圧の排気ガスの一部が上記連
通路を介して比較的排気ガス圧力が低くなった他方のト
ロコイド空間側の排気中期作動室側に流出し、該排出開
始期作動室側の排気ポート部分における排気ガスのブロ
ーダウン現象の発生が可及的に且つ効果的に抑制され、
その結果、該ブローダウン現象に起因する排気騒音と振
動並びに排気抵抗が軽減され且つ吸気の充填効率が向上
せしめられるという効果が得られることとなる。
Therefore, according to the exhaust device of the rotary piston engine of the present invention, (1) the exhaust start period working chamber of one trochoid space of the pair of trochoid spaces adjacent to each other and the exhaust mid-term working chamber of the other trochoid space are exhausted. At the predetermined timing before the gas blowdown phenomenon occurs, they are communicated with each other through the communication passage, so at the beginning of the exhaust stroke, part of the high temperature, high pressure exhaust gas in the exhaust start period working chamber is connected to the above-mentioned communication. Exhaust gas blowdown phenomenon may occur in the exhaust port part on the side of the discharge start period working chamber where the exhaust gas pressure is relatively low via the passage to the other trochoid space side. Is effectively and effectively suppressed,
As a result, the effects of reducing exhaust noise and vibration and exhaust resistance due to the blowdown phenomenon and improving the charging efficiency of intake air can be obtained.

(2) 二次エアが、排気行程にある作動室の一側に一す
る排気ポートの近傍ではなく、該排気ポートから比較的
離れた位置に形成された連通路を介して該作動室の内部
側に直接導入されるため、 (2-a) 作動室内における排気ガスと二次エアとのミキ
シング状態が良好となり該二次エアによる排気ガス中の
未燃ガス成分の酸化除去作用が促進され、それだけエン
ジンの排気浄化性能が向上する、 (2-b) 排気ポートの近傍に二次エアを供給する場合に
比して該二次エアのショートサーキットエア量が減少
し、二次エアによる排気ガスの希釈作用が促進せしめら
れるところから、排気ガスとともに排気ポートを介して
排気行程にある作動室側から吸入行程にある作動室割に
持ち込まれる不活性成分が減少し、それだけ燃焼性が向
上する、 等の効果が得られる。
(2) The secondary air is not in the vicinity of the exhaust port on one side of the working chamber in the exhaust stroke but inside the working chamber via the communication passage formed at a position relatively distant from the exhaust port. Since it is directly introduced to the side, (2-a) the mixing state of the exhaust gas and the secondary air in the working chamber becomes good, and the oxidation removal action of the unburned gas component in the exhaust gas by the secondary air is promoted, The exhaust purification performance of the engine is improved by that much. (2-b) The short circuit air amount of the secondary air is reduced compared to the case where secondary air is supplied near the exhaust port, and the exhaust gas generated by the secondary air is reduced. Since the diluting action of is promoted, the inert components brought into the working chamber in the suction stroke from the working chamber side in the exhaust stroke through the exhaust port together with the exhaust gas are reduced, and the combustibility is improved accordingly. And so on. It

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

第1図は本発明の実施例に係る排気装置を備えたロータ
リピストンエンジンの要部縦断面図、第2図は第1図の
II−II横断面図、第3図は第1図に示したロータリピス
トンエンジンの排気ポートと連通路の作動特性図、第4
図及び第5図は排気ガス圧力特性図である。 1……エンジンケーシング 2,3……サイドハウジング 4,5……ロータハウジング 6……インタメディエイトハウジング 7,8……ロータ 9 ……偏心軸 10,11……トロコイド空間 12……連通路 13A,13B,14A,14B……吸気ポート 15,16……排気ポート 17……排気管 18……吸気管 30……二次エアポート 31……二次エア供給管 X1,X2……エンジンユニット
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a rotary piston engine equipped with an exhaust system according to an embodiment of the present invention, and FIG.
II-II transverse sectional view, FIG. 3 is an operating characteristic diagram of the exhaust port and the communication passage of the rotary piston engine shown in FIG. 1, 4
FIG. 5 and FIG. 5 are exhaust gas pressure characteristic diagrams. 1 …… Engine casing 2,3 …… Side housing 4,5 …… Rotor housing 6 …… Intermediate housing 7,8 …… Rotor 9 …… Eccentric shaft 10,11 …… Trochoid space 12 …… Communication passage 13A , 13B, 14A, 14B …… Intake port 15, 16 …… Exhaust port 17 …… Exhaust pipe 18 …… Intake pipe 30 …… Secondary air port 31 …… Secondary air supply pipe X 1 , X 2 …… Engine unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インタメディエイトハウジングと該インタ
メディエイトハウジングの両側に配置したトロコイド内
周面を有するロータハウジングと、該ロータハウジング
の側方でエンジン端部に配置したサイドハウジングとを
備え、上記インタメディエイトハウジングあるいはサイ
ドハウジングとロータハウジングとで形成されたトロコ
イド空間内を略三角形状のロータが偏心軸に支承されて
遊星回転運動する多気筒ロータリピストンエンジンにお
いて、インタメディエイトハウジングをはさんで相隣接
する一対のトロコイド空間に含まれる各作動室のうちで
排気行程開始直前から排気行程開始後の所定の行程期間
にまたがる排気行程開始期にある一方のトロコイド空間
側の排気開始期作動室と排気行程の中間ないし後半段階
にある他方のトロコイド空間側の排気中期作動室とを上
記排気開始期作動室のあるトロコイド空間側の排気ポー
ト部で排気ガスのブローダウン現象が発生する以前の所
定のタイミングで連通させる連通路を上記インタメディ
エイトハウジングに設けるとともに、上記連通路内に二
次エア供給用の二次エアポートを開口させたことを特徴
とするロータリピストンエンジンの排気装置。
1. An intermediate housing, a rotor housing having trochoid inner peripheral surfaces disposed on both sides of the intermediate housing, and a side housing disposed laterally of the rotor housing at an end of the engine. In a multi-cylinder rotary piston engine in which a substantially triangular rotor is supported by an eccentric shaft in a trochoidal space formed by an intermediate housing or a side housing and a rotor housing, and a planetary rotary motion is performed, the intermediate housing is sandwiched. Of the working chambers included in a pair of adjacent trochoid spaces, the one exhaust chamber of the trochoid space, which is in the exhaust stroke start period immediately before the start of the exhaust stroke and extends over the predetermined stroke period after the start of the exhaust stroke, The other toro in the middle or second half of the exhaust stroke The intermediate passage for communicating with the mid-term exhaust working chamber on the id space side at a predetermined timing before the blowdown phenomenon of the exhaust gas occurs at the exhaust port portion on the trochoid space side where the exhaust starting period working chamber is located. An exhaust device for a rotary piston engine, wherein the exhaust device is provided in a housing and a secondary air port for supplying secondary air is opened in the communication passage.
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