JPH09158739A

JPH09158739A - ロータリーエンジン、２−行程エンジン、及びバルブを有さない他の内燃エンジンのための、並進スロットルシャッタを有する吸気系統

Info

Publication number: JPH09158739A
Application number: JP31937595A
Authority: JP
Inventors: Eugene Aroisu Dekuraaku Paul; ユージンアロイスデクラークポール
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】（ワンケル）ロータリーエンジンの定格性能
の価値を高める、吸気系統を提供する。【解決手段】個別の並進スロットルシャッタを有する
ことによって、吸引された空気流に適切な乱流が生ま
れ、可変の吸気口面積と吸気タイミングとが得られる。
これによって、回転数及び動力範囲に渡って吸気口面積
が増大し、給気効率が向上する。この吸気系統は、ま
た、バルブを有さないその他のＩＣエンジンにも適切な
ものである。本発明の並進スロットルシャッタの設計
は、ＩＣエンジンの吸気系統すべてに適応可能である。
本システムは、簡便で軽量なモジュール式構成部品から
なる。整備の必要はない。また、初期コストが実質的に
削減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高給気効率、高定
格出力、排気物の少なさ、モジュール式の小型で単純か
つ軽量な構造など、ロータリーエンジンの特定の性能を
向上させる吸気系統（induction system）に関する。本
発明はまた、２−行程エンジンやバルブを有さないその
他の内燃エンジンにも特に適切なものである。本発明の
革新的なシャッター設計は、量及び量と質とが調整され
た内燃エンジンに用いられる、すべての気化器及び燃料
噴射装置付き吸気系統に適応される。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーエンジンについては、例え
ば、Kenichi Yamamotoによる「Rotary Engine」（Sanka
ido Co.,Ltd.、1981）や、Jan P. Norbyeによる「The W
ankel Engine」（Chilton Book & Company、Philadelph
ia & New York）などに示されている。

【０００３】従来のロータリーエンジン用吸気系統は、
オットー（Otto）エンジンからの借用であった。これま
で、以下の２つの改良が提案されている。

【０００４】その一つは、ＦＲ−Ａ−２２２５６２１に
開示されているもので、周辺吸気口に適用可能なトロコ
イド面蝶形バルブに関するものである。また、もう一つ
は、ＦＲ−Ａ−２４８７００３に開示されている回転円
筒状バルブであって、１つのロータにつき３つある側面
吸気口のうちの第３番目（最高動力）のものである、循
環円筒形側面吸気口に適応可能なものである。

【０００５】バルブを有さない内燃エンジンは、オット
ーエンジンに比べていくつかの利点を有するが、そのう
ち主なものとして以下が挙げられる。

【０００６】第１に、吸気（intake）の障害物及び給気
（charge）の加熱がないために、給気効率が高い（自然
に吸気する）。この効果については、K.Lohner and Mul
lerによる「Gemischbildung und Verbrennung im Ottom
otor」、Springer-Verlag、Wien & New York（1967）の
第２５０〜２５１頁に述べられている。さらに、ロータ
リーエンジンでは吸気及び排気のサイクルが長く、ポー
トも大きく、そのために空気流が空気力学的に有利に働
く。

【０００７】第２に、バルブ列の走行抵抗がないため、
機械的効率が高い。

【０００８】第３に、機能不全及び／または故障の原因
となるものがないため、信頼性が高い。

【０００９】第４に、軽量で全体的に小型である。

【００１０】第５に、低コストである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、やっかいなバ
ルブも、１つだけ非常に好ましい効果を上げる。その効
果とは、燃焼空間の入り口でバルブにより乱流が発生す
るために、熱力学的な効率が向上することである。この
点は、K.Lohner and Mullerによる「Gemischbildung un
d Verbrennung im Ottomotor」、Springer-Verlag、Wie
n & New York（1967）の第６４頁及び第２７２〜２７３
頁に述べられている。

【００１２】燃焼空間をより好ましい形状とすることに
よって、バルブは、従来のピストンエンジンの全体的効
率を、ロータリーエンジンの全体的効率以上の高さに、
そしてバルブを有さないその他の内燃エンジンの全体効
率以上の高さに維持する。すなわち、ロータリーエンジ
ンやバルブを有さない他の内燃エンジンでは、その全体
的効率が、バルブを有する従来のピストンエンジンに比
べて劣ったものになっている。

【００１３】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ロータリーエンジンやバルブ
を有さない他の内燃エンジンの効率における上記欠点を
低減することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の吸気系統は、エ
ンジンとともに用いられる吸気系統であり、動作チャン
バ／シリンダ／燃焼ユニットにおける吸気口に近接して
配置されていて並進することによって該吸気口の開放及
び閉鎖を行う並進スロットルシャッタを少なくとも１つ
備えており、そのことによって上記目的が達成される。

【００１５】ある実施形態では、前記並進スロットルシ
ャッタは、その動きによって逐次開かれる位相のずれた
吸気口が、徐々に大きく遅延する閉鎖時間を有するよう
な方向に並進する。

【００１６】他の実施形態では、前記エンジンがロータ
リーエンジンであり、前記並進スロットルシャッタは、
該ロータリーエンジンのロータの回転面に実質的に平行
な面を並進する。

【００１７】さらに他の実施形態では、前記並進スロッ
トルシャッタはハウジングの内部に配置され、該ハウジ
ングの内面と該並進スロットルシャッタとの間には所定
のクリアランスが確保され、これによって該並進スロッ
トルシャッタは該ハウジングの内部を無摩擦で並進す
る。好ましくは、前記所定のクリアランスは０．１０ｍ
ｍ〜０．２０ｍｍの範囲内である。

【００１８】さらに他の実施形態では、前記ハウジング
は、背面板と、回転基部と、ハウジングフレームと、ハ
ウジング前面カバーと、パッキングと、を備えている。
前記ハウジング前面カバーに吸気ヘッダが取り付けられ
ていてもよい。また、前記ハウジングがさらにロールギ
アを備えていてもよい。さらに、燃料ノズルが、前記背
面板、前記ハウジングフレーム、前記吸気ヘッダ、また
は前記エンジンに取り付けられる。

【００１９】さらに他の実施形態では、前記並進スロッ
トルシャッタは、その並進運動にともなって前記吸気口
を複数の副吸気口に細分する。

【００２０】さらに他の実施形態では、前記並進スロッ
トルシャッタは、前記エンジンの回転数または負荷が小
さいときには前記吸気口の面積及びその閉鎖時間の遅延
を小さくし、該エンジンの回転数及び負荷が大きいとき
には該吸気口の面積及びその閉鎖時間の遅延を大きくす
る。

【００２１】さらに他の実施形態では、前記並進スロッ
トルシャッタの並進運動を制御するシリンダをさらに備
えている。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、マツダ１２Ａ第一
世代ロータリーエンジン３８における、本発明によるア
センブリの一例を示したものであり、２つの動作チャン
バ（２つのロータ）を有し、各動作チャンバにつき２つ
の側面吸気口を各外側ハウジング３７に、そして中間側
面ハウジング３６に１つの吸気口を備えている。これよ
り、本発明によれば２つの隣接した吸気口が設けられて
おり、これら２つの隣接した吸気口は、主吸気口３６と
称される。

【００２３】図１は、吸気系統の下流部分を示し、図９
は、一般的なレイアウト構成を示す。吸気系統の背面板
（ＩＳＢ）６は、エンジン３８に直接ボルト留めされて
いる。このＩＳＢの上に、気密な並進スロットルシャッ
タ（ＴＴＳ）ハウジング３５が挟み込まれている。ＴＴ
Ｓハウジング３５の内部では、並進スロットルシャッタ
（ＴＴＳ＝Translating Throttle Shutter）が、平行し
た２つの主吸気口３６の両方及び各２次吸気口３７のた
めに、機能している。２つの２次ＴＴＳの始動は、主Ｔ
ＴＳの始動に同期且つ連続している（後からに開放し、
先に閉鎖する）。

【００２４】ＴＴＳハウジングの前面には吸気系統ヘッ
ダ１５が取り付けられ、このヘッダは吸気系統ダクト３
０に接続されており、このダクトは、空気フィルタ４５
及びインラインの（マス）空気流センサ４６（吸気系統
の上流部分）から延びてきている。これらは、低制約形
のものである。

【００２５】燃料ノズルの取付位置１７は、ヘッダであ
ってもよく（この場合には星形配置の多重ノズルが可能
となる）、ＩＳＢ６であってもよく、またはその双方
に、或いはエンジンそのものに取り付けることができ
る。

【００２６】ＴＴＳハウジングの側面の１つ（ここでは
上面）に、ＴＴＳの動きに並ぶように、始動及び閉鎖の
ためのシリンダ３１が気密的に取り付けられている。

【００２７】主吸気ＴＴＳのピストンは、テフロン（商
標名）またはポリアセタールのチューブの内部を通るボ
ーデン（商標名）ワイヤ４０によって始動され（この特
定のシリンダ（エアポット（商標名））では潤滑物を用
いることはできない）、スロットル行程制御ボックス３
９によって制御されている。２次吸気ＴＴＳのピストン
は、スロットル行程制御ボックス３９から制御されるボ
ーデン（商標名）ワイヤ４０によって直接始動される
か、または、主吸気口で得られたバキュームによってチ
ューブ４１を通じて始動される。

【００２８】３つのすべてのＴＴＳハウジングにおけ
る、ピストン下側とＴＴＳ上側との間の空間は、接続部
３２で、（マス）空気流センサのすぐ下流にある主吸気
系統吸気ダクト３０に接続されている。これには３つの
理由があるが、その理由を図２及び図３を参照して説明
する。

【００２９】図２及び図３は、それぞれ、共通の主吸気
並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）及びそのＴＴＳハウ
ジング、ならびに各２次吸気ＴＴＳ及びそのＴＴＳハウ
ジングの詳細を示したものである。

【００３０】ＴＴＳ１１は、簡単な角柱、典型的には箱
状の形状をとる。４つの小さな（微細な）ボール状、ロ
ーラ状または針状のベアリング１２がＴＴＳの下流面か
ら突出するように設けられ、その突出部は、回転基部７
に対するＴＴＳ１１のクリアランス１３と等しい（一般
に０．１０〜０．２０ｍｍ）。ＴＴＳのその他の面に
も、ＴＴＳハウジングの内側表面に対して、ほぼ同様の
クリアランスが設けられている。

【００３１】このクリアランスを設けることによって、
ＴＴＳの動きには摩擦がなくなる。ＴＴＳは、始動して
いる時にも静止している時にも、エンジンのモードによ
って変化する圧力にさらされているということに留意し
なければならない。この圧力は、常にエンジン吸気口２
４の方向に向いている。

【００３２】このように、ＴＴＳの動きは、気密ＴＴＳ
ハウジング内部の回転基部７の上で回転する。この並進
の行程により、シャッタ１１は、吸気口２４の断面２１
を完全に開放することができる（開放スロットル（ＷＯ
Ｔ））。

【００３３】ＴＴＳハウジングは、硬質で頑丈な物質か
らなる型板である回転基部７と、ＴＴＳハウジングフレ
ーム８と、その上に吸気系統のヘッダ１５が取り付けら
れるＴＴＳハウジング前面カバー９と、２次空気に対す
る気密性及び必然的に必要とされるクリアランスを確実
にするためのパッキング１０と、このパッケージをＩＳ
Ｂに取り付ける（挟み込む）ためのねじ式スタッド１８
と、を備えている。

【００３４】ＴＴＳハウジングフレーム８の一方の側
に、始動及び閉鎖シリンダ（ＡＳＣ）の基部５が取り付
けられ、その上に、ＴＴＳの軸と並べて、ＡＳＣ２が気
密に設けられる。

【００３５】ＴＴＳは、ロッド１４によってＡＳＣピス
トン４に接続される。ＴＴＳ１１と接続ロッド１４とＡ
ＳＣピストン４とのアセンブリは、主吸気ＴＴＳについ
てはボーデン（商標名）ワイヤ１により始動（開放）さ
れ、２次吸気ＴＴＳについては、ボーデン（商標名）ワ
イヤ１、または、主吸気口１６から得られてＡＳＣのピ
ストンの上の空間に連続されたベンチュリバキュームに
よって始動（開放）される。この場合、チャンバ３３に
よって、ＴＴＳを補助することもできる。

【００３６】ＴＴＳの閉鎖は、緩衝スプリング３の接合
部の動きによって、そして、ＴＴＳの動きが上方及び下
方に向かうものである場合には、最終的にはＴＴＳ１１
−接続ロッド１４−ＡＳＣピストン４というアセンブリ
の自重によって行われる。

【００３７】接続ロッド１４は、必要以上に大きい穴部
を通ってＡＳＣ基部５及びＴＴＳハウジングフレーム８
と交差しており、この穴部は、接続部１９によって（マ
ス）空気流センサの下流の主吸気系統空気ダクトに接続
されている。

【００３８】このような接続の理由としては、以下の３
つが挙げられる。

【００３９】第１には、ＴＴＳ１１−接続ロッド１４−
ＡＳＣピストン４というアセンブリの動きの減衰をなく
すことである。

【００４０】第２に、ＡＳＣピストンとＴＴＳとの間の
変動する空間において、常圧或いはわずかに減圧された
常圧（＜０．００５ｂａｒ）を得ることである。２次吸
気口２４に関して、及び主吸気口１６につながっている
ピストンの上の２次ＡＳＣ空間で圧力差が生じると、自
動的かつ最適に２次ＴＴＳが始動され、同時に、制御シ
ステムを簡略化することができる。

【００４１】第３に、ＡＳＣピストン４とＴＴＳ１１の
上面との間の変動する空間において、濾過された空気
を、潤滑剤や燃料の混じらない清浄な雰囲気に維持する
ことである。

【００４２】ＴＴＳハウジングの内側表面に対してＴＴ
Ｓにクリアランスが設けられていることによって、ＴＴ
Ｓの周囲に、ヘッダ１５及び接続部１９から（マス）空
気流センサの下流の主吸気系統空気ダクトへの小さな内
部バイパス空気流が生じる。この内部バイパス空気流は
記録され、燃料計量の際に考慮される。このバイパス空
気流は、アイドル空気流の需要よりは少ないことがわか
っている。必要となる追加分の空気は、セッティング用
ネジ２０によって調整可能な、主ＴＴＳの初期設置開口
部（図２）を通って流される。

【００４３】他の燃料ノズルの取付位置１７は、ヘッダ
１５の上、或いはＩＳＢ６の上である。

【００４４】図３には、ペリトロコイド（peritrochoid
e）曲線２６とロータ輪郭２７とが示されている。図示
した構成では、ロータ２７は時計回りに回転し、それぞ
れの吸気口閉鎖位置（吸気口運動の末端）に位置する。

【００４５】図４は、本発明による構成例に関連した吸
気系統の背面板（ＩＳＢ）６の詳細を示している。

【００４６】ＩＳＢは、同じエンジンに取り付けられる
その他の機器、例えば下方縁部（凹部）２９における排
気ガスフランジの妨害にならないように、実用的なエン
ジンへの取り付け及びＴＴＳハウジングの背面の保持に
適した切り込み曲線を有する平板である。

【００４７】それぞれの吸気口と同一の大きさの、また
は、前面側では吸気口より大きく背面（エンジン）側に
向けて徐々に小さくなっている開口部２１が、ＩＳＢに
設けられている。ネジ穴１８は、ＴＴＳハウジングを挟
み込むスタッドを受ける。燃料ノズル位置１７がＩＳＢ
の上に想定され、その最小厚が決まる。

【００４８】穴１８にボルトが通され、ＩＳＢをエンジ
ン面に固定する。ＴＴＳハウジングによって覆われる領
域に、６つのボルトのうち４つが置かれる。これら４つ
のボルトの頭部は、チャンバ内に埋め込まれる。実際に
は、これら６つのボルトは、気化器マニホルドを保持す
るためにＯＥＭによって設計されたものであり、このこ
とからも本発明の融通性の高さが示される。

【００４９】チャンバ２２はエンジン冷却回路に通じて
おり、エンジンブロックとＩＳＢとの間の温度を確実に
均一にしている。チャンバ２３はバキュームホースのた
めのヘッダを有しており、そのバキュームホースは、エ
ンジンブレーキモードで得られたバキュームをその消費
部品、例えばブレーキサーボユニット及びタンクに送達
する。

【００５０】エンジンの吸引側の表面がＴＴＳハウジン
グを背面から適切に保持できる場合には、ＩＳＢは省略
される。この場合には、ＴＴＳと動作チャンバとがより
接近することになる。

【００５１】図５は、本発明による１３Ｂロータリーエ
ンジンのための第二世代の６つのポートを有する吸気系
統の、２次吸気口２４Ａ及び補助吸気口２４Ｂのための
ＴＴＳ１１とＴＴＳハウジング７−８−９−１０とＩＳ
Ｂ６との概略を示したものである。

【００５２】補助吸気口２４Ｂは、８０°ＡＢＤＣで閉
鎖し、エンジンにできるだけ接近してマニホルド領域に
設置された垂直軸を有する蝶形バルブによって、ＯＥＭ
吸気系統で制御される。この蝶形バルブは、第一世代の
６つのポートを有する吸気系統である、ＦＲ−Ａ−２４
８００３に開示されている筒形回転バルブに代わるもの
である。

【００５３】図５は、本発明によって、どのようにし
て、単一のシャッタ１１の並進により、中間動力範囲
（ポート閉鎖時間３０°ＡＢＤＣ）でまず２次吸気口２
４Ａを開放し、その後に最高の動力供給で補助吸気口２
４Ｂを開放するかを示したものである。逆方向の並進に
よって、動力需要がなくなった（始動が解除された）時
には、ＴＴＳ１１はまず補助吸気口を閉鎖し、その後
に、さらに小さな動力で２次吸気口を閉鎖する。

【００５４】この図面は、２次及び補助吸気口の両方に
ＴＴＳを有することについての、以下のような利点を示
している。

【００５５】第１に、動作チャンバ内に及ぶ吸気給気に
よって生じた乱流が、実質的に、空気と燃料との混合、
噴霧、及び燃焼を向上させる。

【００５６】第２に、低回転（ＲＰＭ）または低負荷に
おける（主吸気口のみを開放した状態における）、２次
吸気領域への逆流が防がれる（２４Ａ及び２４Ｂは閉鎖
している）。

【００５７】第３に、吸気系統全体の構成が簡略化され
る。１つのシャッタが２つのポートに用いられ、制御ギ
アも不要となり、主スロットル本体もなくなる。

【００５８】第４に、吸気口の設計及びタイミングの自
由度が大きく増す。同一の吸気系統を異なるタイミング
の吸気口に使用し得る。

【００５９】斜線部２５は、本発明により、吸気口タイ
ミングを変えることなく得られる吸気口面積である。

【００６０】本発明によると、例えば、２次吸気口を主
吸気口（４０°ＡＢＤＣで閉鎖）と同様に基本的なもの
とすることができる。或いは、図６に示すように、２次
吸気口を３０°、６０°及び９０°ＡＢＤＣで閉鎖する
３つの副吸気口に細分化することができる。これは、エ
ンジン側面ハウジングを３つの吸気口を持つように成形
し、図４に示すようにＩＳＢ６に開口部２１とそのため
の回転基部７とを設けることによって、行い得る。本発
明による吸気系統のその他の構成要素は、すべて同一の
ままでよい。

【００６１】本発明によると、図７に示すように周辺吸
気口（peripheral intake port）の細分化も同様に容易
かつ簡単に行い得るが、これは、給気効率、回転数及び
動力範囲において、かなりの利点があると評価される。

【００６２】図６は、側面吸気口（side intake port）
を、本発明によってどのように延長し細分化するかを示
すものである。単一のＴＴＳ１１を始動させることによ
って、まず、低回転または低負荷で、後部の副吸気口２
４Ａが開放（始動）される。回転数及び負荷を上げなが
ら（スロットルを上げながら）、ＴＴＳが徐々に中央の
吸気口２４Ｂも開放（始動）させ、最終的に先頭の副吸
気口２４Ｃも開放する。その動きによって、ロータが３
つすべての側面副吸気口を、ほぼ同時に開放する、つま
り、３つの側面副吸気口の開放時間は、ほぼ同じで一定
である（位置０）。

【００６３】吸気動作の最後に、ロータの側面がまず後
部の副吸気口２４Ａを閉鎖し（位置３）、次に中央の副
吸気口２４Ｂ（位置２）、そして最後に先頭の副吸気口
２４Ｃ（位置１）を、閉鎖する。側面吸気口の閉鎖時間
は、このように、始動された副吸気口の合計が増えるに
従って、より大きく遅延される。

【００６４】側面吸気口面積（始動された副吸気口面積
の合計に等しい）と吸気口閉鎖時間の遅延とは、回転数
及び負荷が増加するにつれてこのように増加させられ、
逆に回転数または負荷が減少するにつれて減少させられ
る。この機構によって、低回転数または低負荷では、吸
気口面積及び吸気口閉鎖時間の遅延が小さくなって吸気
給気（intake charge）が吸気領域に逆流することを防
ぎ、高回転数及び高負荷では、吸気口領域及び吸気口閉
鎖時間遅延が大きくなる。これら２つのモードの間で、
必要な移行が行われる。

【００６５】本明細書において、作動可能な最適なもの
として示される吸気口エリアは、各ロータがこれらの延
長され細分化された吸気口のうちの２つを備えることが
でき、それに周辺吸気口も備えていて、ロータリーエン
ジンの回転数範囲及び吸気系統のための動力出力につい
ての制約のすべてを取り除く。

【００６６】ここでは、（延長された）側面吸気口と周
辺排気口開口部とのオーバーラップはわずかなものであ
って、走行性能及び／出力には影響を及ぼさないものと
して示されている。

【００６７】一方、ロータリーエンジンで制約の少ない
排気システムを使用することの重要性が、ここでは明白
に示されている。すなわち、ロータは、その時の排気ガ
ス圧で、凹部いっぱいよりわずかに多い排気ガスを、新
たな動作サイクル毎に取り入れる。

【００６８】参照番号６はＩＳＢであり、この場合に
は、吸気口の形状を、エンジン面で垂直方向に延びたも
のから吸気系統面で水平に延びたものへと変化させるた
めに用いられている。これは、本発明に特有の設計自由
度である。

【００６９】前出の図面に示すように、７は回転基部で
あり、８はＴＴＳハウジングフレームであり、９はＴＴ
Ｓハウジング前面カバーであり、１０はパッキングであ
る。１５は個々の吸気系統のヘッダであり、この延長さ
れた側面吸気口に適した断面を有し、吸気系統のダクト
（マニホルド）との間隔を開けるために、円形の断面へ
とテーパが付けられている。３８は、周辺排気口４２を
有するロータハウジングであり、４３は、後部エンジン
側面ハウジングである。４４は、２つの側面吸気口に加
えて周辺吸気口ＴＴＳが用いられた場合のＴＴＳハウジ
ングフレームの内側輪郭である（図７参照）。

【００７０】図７は、本発明により、３つの副吸気口３
４Ａ、３４Ｂ及び３４Ｃに細分化され延長された周辺吸
気口を示している。

【００７１】単一のＴＴＳ１１を始動させることによっ
て、低回転数または低負荷で、まず後部の副吸気口３４
Ａが開放（始動）される。回転数及び負荷を増加（スロ
ットルを増加）させると、ＴＴＳは、次に中央の副吸気
口３４Ｂも開放（始動）し、最後に、最高動力で先頭の
副吸気口３４Ｃも開放する。その動きによって、ロータ
（前方先端部）は、まず後部の副吸気口３４Ａを開放し
（位置４）、次に中央の副吸気口３４Ｂを開放し（位置
３）、最後に先頭の副吸気口３４Ｃを開放する（位置
２）。周辺吸気口の開放時間はこのように常に同じであ
り、後部の副吸気口３４Ａの開放時間と等しい。

【００７２】吸気動作の最後に、同じロータ面の後方先
端部が、この動作サイクルで、まず後部の副吸気口３４
Ａを閉鎖し（位置３）、次に副吸気口３４Ｂを（位置
２）、最後に先頭の副吸気口３４Ｃを閉鎖する（位置
１）。周辺吸気口閉鎖時間は、このように、始動してい
る副吸気口の合計が多くなるに従って、より大きく遅延
される。周辺吸気口面積（始動している副吸気口面積の
合計に等しい）及び閉鎖時間遅延は、回転数と負荷とが
増加するにつれて大きくなり、回転数または負荷が減少
するにつれて逆に小さくなる。

【００７３】この機構によって、低回転数または低負荷
では、吸気口面積及び閉鎖時間遅延が小さくなって吸気
給気が吸気領域に逆流することを防ぎ、高回転数及び高
負荷では、吸気口面積及び閉鎖時間遅延が大きくなる。
これら２つのモード間では、必要な移行が行われる。

【００７４】ここで作動可能な最適なものとして示され
る吸気口面積は、ロータリーエンジンの回転数範囲及び
吸気系統のための動力出力についての制約のすべてを取
り除く。

【００７５】従来の周辺吸気口（隔壁を取り除いた３４
Ａ及び３４Ｂに相当する）と周辺排気口開口部とのオー
バーラップは大きく、９０°ＢＴＤＣから５０°ＡＴＤ
Ｃまで、つまり１４０°にわたって継続し得る。低回転
数または低負荷では、このオーバーラップによって新鮮
な吸気給気が燃焼した気体で希釈されて、これがエンジ
ンの熱力学的効率と燃焼性、さらには、走行性を実質的
に低下させることになる。

【００７６】この特性は、従来の周辺吸気口の使用を、
ほとんどいつもＷＯＴ及び最高回転数で動作するような
高性能エンジンに限定する。このモードでは、空気力学
的排気により適切な動作が行われ、周辺吸気口は、従来
の側面吸気口より大量の空気（体積効率１２０％まで）
を流す。

【００７７】低回転数或いは低負荷でのオーバーラップ
によるマイナスの効果は、本発明によって実質的に減少
する。すなわち、より高いヘッドとより速いスピードと
を有する（吸気口面積は副吸気口３４Ａに縮小されてい
る）吸気給気と副吸気口間の隔壁とが羽根の役割を果た
し、接近した動作チャンバからの燃焼した気体をよりう
まく排出する。このように、本発明によって、周辺吸気
口はより一般的な用途へと復権される。

【００７８】本発明により周辺吸気口を細分化し延長す
ることによって、吸気口閉鎖時間遅延をより大きくし、
副吸気口３４Ｃを延長することができる。最大の吸気口
面積３４Ａ＋３４Ｂ＋３４Ｃは、レース用エンジンにと
って非常に重要である。

【００７９】この（延長され、細分化された）周辺吸気
口は、本発明による、図６に示したような（延長され、
細分化された）側面吸気口と共に用いることができる。

【００８０】副吸気口３４Ａに縮小された周辺吸気口
は、（延長され、細分化された）側面吸気口と組み合わ
せて、好ましい排出効果を上げ得る。

【００８１】周辺吸気口を有するロータリーエンジンに
制約の少ない排気システムを用いる必要性は、ここでも
明らかである。吸気と排気とが重なっている間に、排気
システムの高い背圧は新鮮な吸気給気の排出動作を抑制
する。

【００８２】前記の図面に示すように、６は吸気系統の
背面板であり、７は回転基部であり、８はＴＴＳハウジ
ングフレームであり、９はＴＴＳハウジング前面カバー
であり、１０はパッキングである。１５は個々の吸気系
統のヘッダであり、延長された周辺吸気口にとって適切
な断面を有する。

【００８３】図８は、それぞれ図６及び図７に示した３
つの副吸気口を有する延長された側面及び周辺吸気口に
ついての、出力シャフト角に関する吸気及び排気口の開
放面積の概略図である。

【００８４】上側の図は、２次及び補助吸気口に相当す
る２４Ａ及び２４Ｂの開放吸気口面積と時間との積に対
して、３つすべての始動された副吸気口２４Ａ、２４Ｂ
及び２４Ｃの開放側面吸気口面積と時間との積の増加を
示しており、これは約５０％である。

【００８５】スロットル位置に応じた可変の吸気口閉鎖
時間（副吸気口始動と等しい）も示されている。ＴＴＳ
が副吸気口２４Ａのみを開放している時（低回転数また
は低負荷時）には３０°ＡＢＤＣであり、ＴＴＳが副吸
気口２４Ａ及び２４Ｂを開放している時（中域回転数及
び中域負荷時）には６０°ＡＢＤＣであり、ＴＴＳが３
つすべての副吸気口を開放している時（高回転数及び高
負荷時）には９０°ＡＢＤＣである。

【００８６】本発明の効果は、幾何学的外形が可変な吸
気口を提供することである。本発明によると、各ロータ
が２つの延長された側面吸気口を備えることができるた
め、その開放面積と時間との積は、全体で周辺吸気口の
開放時間を上回ることができる。排気口とのオーバーラ
ップは非常に小さく、これは側面吸気口に特有のことで
ある。

【００８７】下側の図は、３つの副吸気口を有する延長
された周辺吸気口に関するものである。３つすべての副
吸気口３４Ａ、３４Ｂ及び３４Ｃの開放面積と時間との
積は、同じく、従来の周辺吸気口に相当する副吸気口３
４Ａ及び３４Ｂの開放面積と時間との積より、約５０％
大きくなっている。

【００８８】低回転数または低負荷では、副吸気口３４
ＡのみがＴＴＳによって始動され、空気流の速さは増大
し、近接するロータに対するその影響が向上されて、排
出を促進する。中域及び高域の回転数と負荷とでは、副
吸気口の間の隔壁が排出を向上させ、延長された副吸気
口３４Ｃによって、低回転数での走行性を損なうことな
く、非常に高い回転数及び動力範囲での使用が可能とな
る。

【００８９】周辺吸気口の開放は、９０°ＢＴＤＣで一
定として示されている（排出を向上させるために、１５
°の増大が可能である）。閉鎖時間は、３４Ａのみが開
放の時の３０°ＡＢＤＣから、３４Ａ及び３４Ｂが開放
の時の６０°ＡＢＤＣまで、または、３４Ａ、３４Ｂ及
び３４Ｃが開放の時の９０°ＡＢＤＣまで、始動された
副吸気口の数が増加するにつれて遅延される。吸気口と
排気口とのオーバーラップは、９０°＋５０°＝１４０
°で一定である。

【００９０】破線は、レース用排気口の開放排気口面積
−時間曲線を示している。この場合の吸気と排気とのオ
ーバーラップは、９０°＋９０°＝１８０°である。

【００９１】図９は、本発明による吸気系統の全体を示
している。

【００９２】４５は低制約空気フィルターであり、高圧
領域に位置する（自動推進または空気推進の適応例）。
３０は吸気系統ダクトであり、その大きさ及び詳細は、
（ＴＴＳまでの）全体で層状空気流を得るように決めら
れる。低圧部分も高温部分もないため、通常の配管素材
（例えば、軽量で耐圧性があって滑らかなポリエチレ
ン）で構成することができる。４６は（マス）空気流セ
ンサであって、低制約形（例えば熱間プラチナワイヤ）
のものである。３５はＴＴＳハウジングであり、必要に
応じてＩＳＢ６に、または直接エンジン表面に取り付け
られる。ヘッダ１５は吸気系統ダクト３０につながり、
吸気系統ダクト３０から吸気口に向けてテーパが付けら
れている。１７は、選択可能な燃料ノズルの位置であ
る。接続部３２は、検知された清浄な空気を、吸気圧で
始動シリンダ３１のピストンとＴＴＳとの間の空間へ送
達する。３９はスロットル制御ボックスであり、始動閉
鎖シリンダ３１への機械的、空圧的、油圧的、電気的、
またはその他のタイプの接続点４０及び４１を介して、
個々のＴＴＳを制御する。

【００９３】図１０は、ＮＳＵＲ０８０エンジン及
びＷＡＮＫＥＬＲＯＴＡＲＹのＬＣＲ及びＬＯＣＲ小
型航空機用エンジンのためのより小型のＴＴＳであり、
ここでは、ＴＴＳは上下逆さまに配置されている。

【００９４】始動及び閉鎖は、小さなクリアランスのシ
ース４４（管内径１．２５ｍｍ）の内部のスチールワイ
ヤ１（直径１．２３ｍｍ）によって行われる。このシー
スは、高速コネクタ４５によってＴＴＳハウジングフレ
ーム８に接続されている。

【００９５】ＴＴＳ１１のロールベアリング１２は、回
転基部内の凹部トラック４３にそって動く。ロールベア
リング１２のＴＴＳ１１からの突出部は、この場合に
は、パッキング１０の厚さと凹部の深さとの合計に等し
い。

【００９６】ロータリー（ワンケル）エンジンについて
の特定の必要条件を満たすために、吸気系統は、各動作
チャンバ毎に系統的で幾何学的外形が可変の吸気口を備
え、その先端縁部は、回転数及び負荷が増加するにつれ
て前方に動く。さらに、周辺吸気口については、その後
部縁部が排気物質への新鮮な給気を失うことなく、後続
の動作チャンバからの燃焼気体を排出するのに必要な動
きをする。本発明は、このような概念に近い実用的な実
現方法を開示する。

【００９７】本システムにおいては、各動作チャンバの
吸気口は、１つまたはそれ以上の個別のＴＴＳを備えて
いる（図２、図３、図５、図６、及び図７を参照）。吸
気口が１つしかない場合には、その吸気口は延長され細
分化される（図５、図６、及び図７を参照）。

【００９８】ＴＴＳは、ペリトロコイド動作面にできる
だけ接近して配置される。ＴＴＳは、動作チャンバの周
回軌道上で、ロータの回転面と平行な面上を並進する
（図１、図２、図３、図５、図６、図７、及び図９を参
照）。開放のためには、ＴＴＳはロータの回転と同じ方
向に動く。動作チャンバの吸気口は、ロータによるその
開放及び閉鎖によって決まるように、後部吸気口から先
頭吸気口への順で放射状に位置していると考えることが
できる。

【００９９】１つのＴＴＳは、求められる特性を有し
て、１つの動作チャンバの複数の吸気口（図５、図６、
及び図７を参照）に用いることができるため便利であ
る。ロータの回転と同じ方向に動くことによって、ＴＴ
Ｓは、まず最後部の吸気口を、次に、続いてその前にあ
る吸気口を開放（始動）する。その閉鎖時間はロータの
回転によって定まり、徐々に大きく遅延される（図５、
図６、図７、及び図８を参照）。このようにして、始動
された（副）吸気口面積の合計である全吸気口面積が増
大する。

【０１００】本システムは、ロータリーエンジンの最適
な給気効率のために求められる、可変の吸気口面積及び
吸気タイミングを提供する。低回転数または低負荷で
は、吸気口面積及び閉鎖時間遅延は小さく、空気流の速
さと始動された（副）吸気口における乱流を増加させ、
吸気給気の逆流を防ぎ、吸気給気が燃焼気体によって汚
染されることを防いでいる。中域及び高域の回転数と負
荷とでは、適切な吸気口面積と閉鎖時間遅延とが得ら
れ、回転数と動力性能との最大活用ができるように、乱
流が供給される。

【０１０１】以下に、乱流について説明する。

【０１０２】従来の吸気系統では、乱流はシステムの上
流の複数箇所で起こり、空気力学的抵抗（スロットル本
体及び方向や断面の変化、ずれ、蝶形バルブ、微細調節
装置）は、このシステムに本来的に備わっているもので
あるため、これは避けられない欠点だと考えられてい
る。この上流の乱流は、ほとんど最高速でそれぞれの抵
抗をまっすぐに通り抜け、吸気給気の先頭部分（３〜８
％）を失うのみである。オットーエンジンの吸気バルブ
は乱流を１つだけ発生させるが、これは良好な燃料噴霧
や空気−燃料混合物の均一性をもたらし、それによって
燃焼速度が上がり排出物質が減少するため有用である。

【０１０３】本吸気系統においては、そのダクトが流線
型に設計され、層状空気流にとって適切な断面を有して
いるため、ＴＴＳ（図１及び図９の３５）の上流に乱流
は生じない。微細な調節は、すべて、ＴＴＳを制御する
ことによって行われる（図１、図７、及び図９を参
照）。

【０１０４】本発明において、ＴＴＳの吸気給気の先頭
部分は、システム吸気口（図９の４５）のものと等し
い。

【０１０５】ＴＴＳの上流及び下流面は、ＴＴＳがどの
位置にある時も、（蝶形バルブとは異なり）空気流に対
して垂直である（図２及び図３を参照）。下流面を立ち
上げると空気速度はゼロになり、空気流速度が急激すぎ
る上昇をすると乱流が生じ、この乱流が全空気流へと広
がり、空気速度が高速になり、吸気口で不均一に配分さ
れる。ＴＴＳがほとんど完全に開放されている時には、
吸気口における高速の空気流は、リレーを乱流源とす
る。

【０１０６】ＴＴＳの乱流発生効果は、低域及び中域の
回転数及び負荷で空気流が層状となる従来の吸気系統の
周辺吸気口にとっては、効果的な曲線である。

【０１０７】以上に説明したように、本発明の吸気系統
は、（ワンケル）ロータリーエンジンの定格性能の価値
を高める。そのために、個別の並進スロットルシャッタ
を有することによって、吸引された空気流に適切な乱流
が生まれ、可変の吸気口面積と吸気タイミングとが得ら
れる。これによって、回転数及び動力範囲に渡って吸気
口面積が増大し、給気効率が向上する。この吸気系統
は、また、バルブを有さないその他のＩＣエンジンにも
適切なものである。本発明の並進スロットルシャッタの
設計は、ＩＣエンジンの吸気系統すべてに適応可能であ
る。本システムは、簡便で軽量なモジュール式構成部品
からなり、整備の必要はない。また、初期コストが実質
的に削減される。

【０１０８】本吸気系統においては、１つ或いは複数の
個別の並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）が、動作チャ
ンバ／シリンダ／燃焼ユニットにできるだけ接近して、
動作チャンバ／シリンダ／燃焼ユニットのそれぞれの吸
気口に直接に取り付けられる。

【０１０９】（ワンケル）ロータリーエンジンについて
は、本発明のＴＴＳは、ロータの回転面にほぼ平行な面
上を並進する。ＴＴＳの開放運動の方向は、ＴＴＳによ
って逐次開かれる位相のずれた吸気口が徐々に大きく遅
延する閉鎖時間を有するような方向である。ロータリー
エンジンについては、これはロータの回転方向である。
個々のＴＴＳは、連続的に、またはその他のタイミング
で、吸気口を開放及び閉鎖する。

【０１１０】該吸気系統の１つのシャッタは、動作チャ
ンバ、シリンダ、または燃焼ユニットのそれぞれの吸気
口、及び隣接する動作チャンバ、シリンダまたは燃焼ユ
ニットの１つまたは複数の吸気口について、連続的に、
または平行して使用することができる。この特徴によっ
て、可変の吸気口開放及び吸気タイミングが簡単に得ら
れ、これは、オットーエンジンにおいてバルブの上昇及
びそのタイミングを可変にすることと同等のものであ
る。

【０１１１】上記吸気系統のＴＴＳ設計は、吸気口の細
分化を非常に簡単にし、それによって可変の吸気口面積
及び吸気タイミングが得られ、さらに、周辺吸気口につ
いては吸気と排気とのオーバーラップを調整することが
できる。

【０１１２】上記吸気系統のＴＴＳは、周辺及び側面吸
気口にも使用できる。このＴＴＳの特徴的な小型化によ
って、周辺及び側面吸気口と組み合わせての使用も可能
となる。これらの吸気口は、いずれも細分化可能であ
る。上記吸気系統のＴＴＳは、いかなる形状の吸気口に
も使用可能である。上記吸気系統のＴＴＳによって優れ
た吸気口面積が得られるが、これは、限られた使用可能
な空間が開口部に使用できて、バルブ配置によって部分
的に使用されることがないためである。これは、ロータ
リーエンジンでは重要なことである。

【０１１３】各並進スロットルシャッタ(ＴＴＳ）は、
比較的薄く平坦で単純な角柱形状（一般に、箱形）であ
り、それぞれの吸気口を開放及び閉鎖するために、気密
スロットルシャッタハウジングの内部を無摩擦で並進す
る。無摩擦のスロットルシャッタの並進は、好ましく
は、小さな（微細な）ボールローラベアリングまたは針
状ベアリングの上で行われる。

【０１１４】スロットルシャッタハウジングは、以下の
ものによって構成される。

【０１１５】まず、下流側には、エンジンブロックに直
接留められた特徴的な吸気系統背面板（ＩＳＢ）があ
る。これは、１つのロータ、シリンダ、燃焼ユニットま
たはモータにつき、１つの板または複数の板であり得
る。最終的には、ＩＳＢは省略可能である。

【０１１６】また、必要に応じて、回転基部を有する。
回転基部は、ロールギアが並進スロットルシャッタに組
み込まれている場合に走路に溝が形成されないように、
十分に硬質で頑丈な素材、例えばステンレススチールで
作られている。ロールギアが吸気系統の背面板に組み込
まれている場合には、硬質でなければならない走路は、
必然的に並進スロットルシャッタの下流面に形成され
る。

【０１１７】シャッタ周辺には、ＴＴＳハウジングフレ
ームを有する。

【０１１８】ＴＴＳ上流側には、その上に吸気ヘッダが
取り付けられるＴＴＳハウジング前面カバーがある。

【０１１９】ＴＴＳハウジングフレームの上には、ＴＴ
Ｓの軸と並んで、シリンダ基部が気密に取り付けられて
いる。

【０１２０】二次空気に対するＴＴＳハウジングの気密
性を確実にするため、ＩＳＢ、回転基部、ＴＴＳハウジ
ングフレーム及びＴＴＳハウジング前面カバーの間に
は、パッキングを設ける。これらのパッキングは、シリ
ンダをＴＴＳに対して適切に並べるとともに、吸気系統
背面板または回転基部、及びＴＴＳハウジング前面カバ
ーに対するＴＴＳのクリアランスを適切に確保するため
の、便利な手段ともなる。

【０１２１】ロールギアを、ＴＴＳまたはＩＳＢのいず
れかに組み込んでもよい。このギアは、エンジンに向か
うスロットルシャッタへの圧力を常に保持する。この圧
力は、ＴＴＳの上流及び下流の静圧の差によって生じ
る。従って、ロールギアは、ＴＴＳの下流面から或いは
ＩＳＢの上流面から突出しており、その突出量は、ＴＴ
Ｓと回転基部またはＩＳＢとの間のクリアランスに等し
い、小さいが一定の長さである。

【０１２２】このように本発明は、ＴＴＳ表面とＴＴＳ
ハウジング内側表面との間の小さいが一定のクリアラン
ス（一般に０．１０〜０．２０ｍｍ）を特徴とする。Ｔ
ＴＳ、ＴＴＳハウジングフレーム、及び全システムの設
計及び製造を簡略化するために、ＴＴＳの厚みとＴＴＳ
ハウジングフレームの厚みとを均一にして、このクリア
ランスを、パッキングの厚みと均一にすることができ
る。このクリアランスは、無摩擦のＴＴＳ運動（並進）
を確実にするためには欠くことのできないものであり、
この運動は、エンジンの動作モードに応じてどのような
圧力がＴＴＳにかかっている場合でも、非常に小さな一
定の始動力を得るのに役立つ。この圧力は、例えばエン
ジンブレーキモードでは、非常に高くなり得る。

【０１２３】二次空気に対するＴＴＳの密封は、シリン
ダ基部またはＴＴＳハウジングフレームに気密に取り付
けられた（空圧、油圧、電気、電磁気またはその他の）
シリンダによって、または付加的なベローズ及び門状フ
レームによって、またはクリアランスの小さなシース内
部のワイヤによって、或いはその他の低抵抗手段によっ
て、行われる。

【０１２４】図示した例（図１〜４）においては、シリ
ンダは、黒鉛ピストンとパイレックスシリンダとを有す
る単動式空圧シリンダエアポット（商標名）である。こ
れは、整備不要で使われる。その浸透空気流は、微量で
無視できる。

【０１２５】スロットルシャッタの始動は、上記シリン
ダによって行われる。シリンダのピストンは、始動ロッ
ドによってスロットルシャッタに接続されている。この
ロッドは、シリンダ基部とＴＴＳハウジングフレームと
に交差している。シリンダのピストン始動は、ワイヤ、
空圧、油圧、電気、電磁気またはその他によって行い得
る。図示した例では、スロットルシャッタの開放は、単
動式空圧シリンダのピストンをワイヤ牽引することによ
って行われ、閉鎖は、シャッタ−ロッド−ピストンのア
センブルの自重に補助されたピストンへの緩衝スプリン
グ圧によって行われる。

【０１２６】実施例では、第１のＴＴＳは、ガスペダル
またはスロットル行程制御ボックスに直接接続されたワ
イヤによって直接的に始動される。第２のＴＴＳは、ス
ロットル行程制御ボックスからのワイヤによって直接的
に、或いは、自動真空始動によって間接的に、始動する
ことができる。この場合、ピストンの上の空間は、第１
の吸気口で得られるベンチュリバキュームにつながって
いる。

【０１２７】空圧シリンダの直径、緩衝スプリングの
力、及びピストン−ロッド−ＴＴＳの重量は、最適なエ
ンジン性能を得るように選択される。

【０１２８】複動式の空圧、油圧、電気または電磁気シ
リンダを用いると、始動を完全にエンジン−コンピュー
タ制御で行うことができる。これは、MONOTRONIC（商標
名）概念の延長である。

【０１２９】ＴＴＳを有する上記吸気系統は２次空気に
対して完全に気密を保てるため、上記吸気系統は、燃料
を（マス）空気流センサに基づいて計量するすべての燃
料噴射装置付きシステムと共に用いることができる。

【０１３０】上記吸気系統には、（閉鎖された）ＴＴＳ
とＴＴＳハウジング内側表面との間のクリアランスを通
る小さな内部バイパス空気流が存在する。これは、空気
力学的境界層現象のため、アイドル時の空気流需要より
はるかに少ないものであり、したがって容認し得るもの
である。アイドルに必要となる付加分の空気は、（第１
の）ＴＴＳの小さな初期設置開口部を通って流される。
この開口部に対応するＴＴＳの位置は、セッティング用
ネジによって微細に調整可能である。この初期開口部
は、低温のコールドエンジン、エアコン、（セミ）オー
トマチックギアボックスコンバータ、サーボステアリン
グ等のための装置や、例えばスロットル行程制御ボック
スなどでの調節、或いは、エンジン制御コンピュータに
よって、さらに拡大することができる。

【０１３１】燃料ノズルは、吸気系統の背面板、スロッ
トルシャッターハウジングフレーム、吸気ヘッダ、また
はエンジンのいずれかに、選択的に配置することができ
る。第１の吸気口のみに集中して配することもでき、或
いは、燃料分配をＴＴＳ開放によって制御して、第１、
第２、第３などの吸気口にわたって分布させることもで
きる。このノズル配置の自由度とシャッタ制御の自由度
とによって、エンジン性能及び効率が最適となり、排気
物質が最小となるような設計が可能となる。

【０１３２】成層給気及び過薄（lean）燃焼は、例え
ば、ロータ毎に１つの側面吸気口で燃料噴射を行い、ス
パークプラグの位置をそれと同じ側に移動させることに
よって、上記吸気系統と容易に組み合わせることができ
る。

【０１３３】燃料と乱流とによって吸気動作が最小に抑
えられることは、良好な燃料混合、噴霧及び燃焼に役立
つ。燃料ノズルが燃料を高温位置に送達するため、それ
によって移行の問題は解消される。

【０１３４】本発明のＴＴＳ設計によって、エンジンブ
ロックの設計及び製造に支障をきたすことなく、ＴＴＳ
を動作チャンバにできるだけ接近して配置することがで
きる。その目的は、動作チャンバ内に届くような乱流を
増加させて、空気−燃料混合工程及び燃焼工程を改良す
ることである。この増加した乱流は、それぞれのＴＴＳ
によって（部分的な動力で）、吸気口の断面を急激に減
少させることによって得られる。乱流源を動作チャンバ
に近づけることによって、空気流が再び層流に戻ること
がないようにできる。

【０１３５】この特徴のおかげで、ＴＴＳを有する該吸
気系統には減圧が存在しない。上記吸気系統には減圧が
なく高温もないためダクトが軽量化され、その素材も広
い範囲（標準的な配管素材、例えばポリエチレン）から
選択することができる。

【０１３６】空気流計とＴＴＳとの間の吸気ダクトに
は、どんな装置も必要ではない。これは、吸気ラム調整
には最適である。入れ子式マニホルドも、断面可変のマ
ニホルド（例えば、弾性内部ライニング）と同様に、容
易に収容可能である。

【０１３７】考えられる限りで最もプレナムな形状を、
本吸気系統で用いることができる。実際、上流の主スロ
ットル本体に適当な従来のマニホルド及びプレナムは、
もはや適切なものではない。

【０１３８】この新規の吸気系統においては、適切なダ
クト断面、滑らかな移行、及び滑らかな内側表面によっ
て、全体を通しての空気流が層流となる。該ダクト断面
は実用的である。

【０１３９】このダクト設計により、空気速度が全面的
に上昇することによって先頭部分損失がゼロとなり、Ｔ
ＴＳにおける圧力損失（減圧）が最小に抑えられる。

【０１４０】吸気系統の特徴的なＴＴＳ設計は、また、
気化器やスロットル本体、特にレース用及び単車用気化
器に適応することができる。その場合には、この設計
は、製造が困難で摩損の起こりやすい円筒状または扁平
な円筒状のスライド式シャッタ設計に取って代わるもの
となる。

【０１４１】

【発明の効果】本発明においては、個々の並進スロット
ルシャッタ（ＴＴＳ＝Translating Throttle Shutter）
が、直接すべての吸気口に、動作チャンバにできるだけ
近づけて配置される。低動力及び中間動力モードでは、
本発明のＴＴＳは動作チャンバ内に及ぶ乱流を発生し、
空気と燃料との混合、噴霧、及び燃焼工程を実質的に改
良する。高動力モードでは、ＴＴＳは吸気口を完全に開
放し、良好な吸気空気流（給気）を得る。このモードで
は、吸気口における空気流の加速は乱流を起こすのに十
分なものであり、障害物、すなわち吸気口におけるバル
ブハードウェアを存在させる必要はない。

【０１４２】本発明の特徴である個別に始動されるＴＴ
Ｓは、摩擦のないシャッタの動きや小型化などを含む革
新的な設計によって実現されたものである。

【０１４３】１つのＴＴＳは、１つの吸気口、または、
連続或いは平行した複数の吸気口に対して用いられる。
この特徴のおかげで、吸気口の細分化、及び、給気効率
の向上や吸気及び排気の調整に必要な連続した或いはそ
の他の吸気口の面積及び吸気タイミングの可変化（オッ
トーエンジンでは、バルブの上昇及びそのタイミングを
変えることによって等量に調整されている）の可変化
を、簡単に実現することができる。この特徴と、燃料ノ
ズルの位置の自由度とによって、吸気口毎に給気を異な
らせることができ、それによって段階的給気が可能とな
り、燃料分の少ない過薄燃焼が可能となる。

【０１４４】本発明のＴＴＳは、側面吸気口だけではな
く、周辺吸気口にも適応できる。

【０１４５】本発明のＴＴＳは、いかなる形状の吸気口
にも用い得る。この自由度のおかげで、吸気口面積がよ
り良好なものとなり得る。また、このために、限られた
使用可能空間が蝶形バルブや回転バルブなどのバルブの
設置のために用いられるということがない。

【０１４６】また、この新規な吸気系統により、吸気ダ
クトの完全に自由な設計が可能となり、吸気ラインの中
途に制約となるような主スロットル装置が置かれること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】あるロータリーエンジンにおける本発明の吸気
系統のアセンブリの一例を示し、特に吸気系統の下流部
分を示す。

【図２】主吸気並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）及び
そのＴＴＳハウジングの断面図である。

【図３】２次吸気並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）及
びそのＴＴＳハウジングの断面図である。

【図４】本発明による吸気系統の背面板（ＩＳＢ）の構
成例を示す図である。

【図５】本発明によるシャッタの動作を説明するための
図である。

【図６】本発明に従って延長され細分された側面吸気口
を示す図である。

【図７】本発明に従って延長され細分された周辺吸気口
を示す図である。

【図８】本発明に従って３つの副吸気口を有する延長さ
れた側面及び周辺吸気口についての、出力シャフト角に
関する吸気及び排気口開放面積の概略図である。

【図９】本発明に従った吸気系統の全体構成を示す図で
ある。

【図１０】本発明による、他のエンジンのためのより小
型の並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）を示す図であ
る。

【符号の説明】

１、４０ワイヤ２始動及び閉鎖シリンダ（ＡＳＣ）３緩衝スプリング４ＡＳＣピストン５ＡＳＣ基部６吸気系統の背面板（ＩＳＢ）７回転基部８ＴＴＳハウジングフレーム９ＴＴＳハウジング前面カバー１０パッキング１１並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）１２ベアリング１３クリアランス１４接続ロッド１５吸気系統ヘッダ１６主吸気口１７燃料ノズルの取付位置１８スタッド２０セッティング用ネジ２４２次吸気口２７ロータ３０吸気系統ダクト３１シリンダ３５並進スロットルシャッタ（ＴＴＳ）ハウジング３６主吸気口３７２次吸気口３８エンジン（ロータハウジング）３９スロットル行程制御ボックス４１チューブ４２周辺排気口４３後部エンジン側面ハウジング４４シース４５空気フィルタ４６（マス）空気流センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595172377 ＡＲＧＥＮＷＥＧ，11，Ｄ 88239 ＷＡＮＧＥＮ，ＧＥＲＭＡＮＹ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動作チャンバ／シリンダ／燃焼ユニット
における吸気口に近接して配置されていて、並進するこ
とによって該吸気口の開放及び閉鎖を行う並進スロット
ルシャッタを少なくとも１つ備える、エンジンとともに
用いられる吸気系統。
【請求項２】前記並進スロットルシャッタは、その動
きによって逐次開かれる位相のずれた吸気口が、徐々に
大きく遅延する閉鎖時間を有するような方向に並進す
る、請求項１に記載の吸気系統。
【請求項３】前記エンジンがロータリーエンジンであ
り、前記並進スロットルシャッタは、該ロータリーエン
ジンのロータの回転面に実質的に平行な面を並進する、
請求項１に記載の吸気系統。
【請求項４】前記並進スロットルシャッタはハウジン
グの内部に配置され、該ハウジングの内面と該並進スロ
ットルシャッタとの間には所定のクリアランスが確保さ
れ、これによって該並進スロットルシャッタは該ハウジ
ングの内部を無摩擦で並進する、請求項１〜３のいずれ
かに記載の吸気系統。
【請求項５】前記所定のクリアランスは０．１０ｍｍ
〜０．２０ｍｍの範囲内である、請求項４に記載の吸気
系統。
【請求項６】前記ハウジングは、背面板と、回転基部
と、ハウジングフレームと、ハウジング前面カバーと、
パッキングと、を備えている、請求項４または５に記載
の吸気系統。
【請求項７】前記ハウジング前面カバーに吸気ヘッダ
が取り付けられている、請求項６に記載の吸気系統。
【請求項８】前記ハウジングがさらにロールギアを備
えている、請求項６または７に記載の吸気系統。
【請求項９】燃料ノズルが、前記背面板、前記ハウジ
ングフレーム、前記吸気ヘッダ、または前記エンジンに
取り付けられている、請求項６〜８のいずれかに記載の
吸気系統。
【請求項１０】前記並進スロットルシャッタは、その
並進運動にともなって前記吸気口を複数の副吸気口に細
分する、請求項１〜９のいずれかに記載の吸気系統。
【請求項１１】前記並進スロットルシャッタは、前記
エンジンの回転数または負荷が小さいときには前記吸気
口の面積及びその閉鎖時間の遅延を小さくし、該エンジ
ンの回転数及び負荷が大きいときには該吸気口の面積及
びその閉鎖時間の遅延を大きくする、請求項１〜１０の
いずれかに記載の吸気系統。
【請求項１２】前記並進スロットルシャッタの並進運
動を制御するシリンダをさらに備えている、請求項１〜
１１のいずれかに記載の吸気系統。