JPS58126430A - ロ−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】 本発明は、ロータリピストンエンジンの吸気装置の改良
に関するものである。

二股にロータリピストンエンジンにおいては、吸気行程
作動室への排気ガスの持込みにより、新気混合気が不活
性な排気ガスで稀釈されて着火性が低下し、走行性の悪
化および燃焼不良による排気ガス中の有害成分の増加等
の不具合を引き起している。特に、上記悪影響は、充填
効率が低く吸気流速の遅い軽負荷運転域において顕著に
現われる。

このため、従来は混合気の空燃比を小さく、すなわち混
合気を濃＜シて、軽負荷運転域における着火性を維持す
るようにしており、燃費性能の悪化は避けられず、ロー
タリピストンエンジンにおいて燃費低減を図り、省資源
の要請に答える」二で大きな障害となっている。

そこで、従来より、共通の燃料供給装置に接続された主
吸気ポートと補助吸気ボートとを有し、軽負荷運転域で
は、この運転域用に設計した開口面積の狭い主吸気ボー
トから混合気を供給し、吸気流速を向上して燃料の霧化
を促進し、薄い混合気で着火を可能として燃費性能を改
善する一方、上記主吸気ポートより遅れて閉じる補助吸
気ボートには高負荷時に開く開閉弁を介設し、高負荷運
転時には上記補助吸気ポートからも新気を供給し、高負
荷時の出力性能を向上して、軽負荷域における燃費性能
および高負荷域の出力性能を同時に改善するようにした
ロータリピストンエンジンの吸気装置が提案されてきた
。

しかしこの種の従来の吸気装置においては、共通の燃料
供給装置に接続される主吸気ポート、補助吸気ポートは
全長にわたって各々がロータリピストンエンジンのサイ
ドハウジングに独立して開設されていたため、補助吸気
ポートが開閉弁によって閉じられているときに、主吸気
ポートから供給されるべき燃料の一部が補助吸気ポート
に溜まってしまっていた。したがって補助吸気ポートが
開いた際に、該補助吸気ボート内に溜まっていた燃料が
一時に作動室内に供給されることにより燃焼性悪化を招
いていわゆるヘジテーション現象を起こしたり、ロータ
ハウジングもしくはサイドハウジング内面に付着してい
る潤滑油を洗い流してしまう不具合を有するとともに、
排気ガス浄化性能にも悪影響を与えていた。

本出願人は既に、上記のような各種不都合を招く補助吸
気ボート内の燃料の溜−まりを解消する吸気装置を得、
特許出願した（特ｊ頭昭５５−１８７４００号）。この
特願昭５５−１８７／１００号のロータリピストンエン
ジンの吸気装置は、サイトハウジング内に独立して設け
られた主吸気ポー１・と補助吸気ポートとを、開閉弁の
制御開口付近で連通ずる連通路を設けたもので゛あり、
開閉弁が閉じられているときには補助吸気ボート内に進
入した混合気がこの連通路を通過して主吸気ポートに抜
けるので、前述したような燃料の溜まりが防止されるよ
うになっている。

上記特願昭５５−１８７４００号の吸気装置は上記のよ
うに燃料の溜まりを確実に防止するものであるが、製造
、品質管理が困難であるという難点が有った。すなわち
前記連通路は、サイドハウジング内に比較的細長く各々
独立して開設される主吸気ポートと補助吸気ポートの隔
壁のかなり奥方に設けられる形となるので、サイド・・
ウジングの鋳造が複雑化する上に鋳造に際してこの連通
路形成用に使用された中子を取り外すことも難しく、ま
たこの奥方に位置した中子が取り外されているかどうか
を確認する作業も面倒なものとなるのである。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、前述の
ような燃料の溜まりを起こさず、しかも製造、品質管理
の容易な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ものである。

本発明のロータリピストンエンジンの吸気装置は前述し
たような吸気装置、すなわち主吸気ポートと該主吸気ポ
ートより閉口時期が遅れ側にある補助吸気ポートとを有
し、該主吸気ポートと補助吸気ポートを共通の燃料供給
装置に接続するとともに該補助吸気ポートに高負荷時開
かれる開閉弁を設けてなる吸気装置において、サイド・
・ウジングに前記主吸気ポートと補助吸気ポートとに連
通ずる共通吸気通路を設けたことを特徴とするものであ
る。

上記のような共通吸気通路をサイドハウジングに形成し
て、両吸気ポート間の隔壁を各ボートの作動室への開口
部近くまで取り除いた形とすれば、前述したような補助
吸気ポートにおける燃料の溜まりは当然熱（なり、鋳造
において前述の如き中子を使用することもないからサイ
ドハウジングの製造、品質管理も容易になる。しかも補
助吸気ポートの長さが必然的に短くなるから開閉弁の摺
動部分面積が減小し、開閉弁がより小さな駆動力で駆動
され得るようになるという効果も生じる。

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図は本発明の１実施例によるロータリピストンエン
ジンの吸気装置を示すものである。なお本実施例の吸気
装置は、ロータリピストンエンジンのサイトハウジング
に主吸気ポート、補助吸気ポートおよび追加吸気ポート
の３ボートを開口させるとともに、燃料供給装置を複式
気化器で構成し、その２次気化器に主吸気ポートおよび
補助吸気ポートを接続し、１次気化器に追加吸気ポート
を接続してなるものである。トロコイド状の内周面１ａ
を有するロータハウジング１と、このロータハウジング
１の両側に配設されろサイドハウジング２によって構成
されるケーシング内には、多角形状のロータ３が、その
頂辺をロータハウジング１の内周面］ａに摺接させなが
ら遊星回転運動して作動室４を形成するように設けられ
ている。このロータ３には、各作動室４間の気密を保つ
アペックスシール５、コーナーシール６およびサイドシ
ール７が装着され、また中心側にはオイルシール８が装
着されている。

一方のサイトハウジング２にはこのサイドハウジング２
の内側面に開口した開口部９ａを有する中負荷用に設定
した主吸気ポート９、同じく上記サイドハウジング２の
内側面に開口した開口部１．０　ａを有する高負荷用に
設定した補助吸気ポート１０が設けられている。

そしてこれら主吸気ポート９と補助吸気ポート１０は、
サイドハウジング２の側端面から、両吸気ボートの開口
部９ａ、１０ａ近傍まで開設された共通吸気通路１１に
連通されている。これら吸気ポート９．１０および共通
吸気通路１１が設けられたサイドハウジング２と、ロー
タハウジング］をはさんで対向するサイドハウジング（
図示せず）には上記開口部１０ａと整合（対応）した開
口部を有する低速用に設定した追加吸気ボート（図示し
ないが図中仮想線２３　ａで示すように後述の１次吸気
通路２３に連通ずるよう開設される）の３つの吸気ポー
トが形成されており、これら吸気ポートには複式の気化
器］２から吸気マニホールド１３を介して混合気が供給
される。

上記各吸気ポートの開口部はロータ３の回転によって開
閉され、主吸気ポート９はロータハウジング１に開設さ
れた排気ポートが実質的に閉じた後に開くとともに早い
時期に閉じるように設定されている。また補助吸気ポー
ト１０は主吸気ポート９が閉じた後所定のタイミングだ
け遅れて閉じるように設定されている。一方図示しない
追加吸気ポートは前述の通り主吸気ポート９と同一形状
であって、その開閉時期は排気ポートが実質的に閉じた
後開き、主吸気ポート９と実質的に同時に閉じるように
設定されている。

補助吸気ポート１０は、サイドハウジング２の内側面に
開口した作動室側開口部１０ａと、この開口部Ｉ　Ｑ、
ａに側方から連通するように共通吸気通路１１の内端面
から円孔状に開設された筒孔部１０ｂとからなり、この
筒孔部１０ｂには筒状の開閉弁１４が長軸を中心に回動
自在に嵌装されている。この開閉弁１４は第２図に詳し
く示すように、軸方向先端が閉じられた円筒状に形成さ
れ、この先端部に近い位置の周面には、該開閉弁１４が
所定角度位置に回されたときに補助吸気ポート１０の開
口部１０ａと連通ずる制御開口１．４ａが開設されてい
る。

第２図に詳しく示すように上記開閉弁１４の他端の開口
部には、作動軸１５の先端がピン１６を介して連結され
ている。この作動軸１５は吸気マニホールド１３０円孔
１７に回動自在に支承され、他端はこの吸気マニホール
ド１３を貫通して外方に突出している。なおこの作動軸
１５と吸気マニホールド１３間には、２次吸気通路２５
（後に詳述）に発生する吸気負圧で外部から吸気通路内
に粉塵等が吸入されることを防止するラバーシール１８
が介装されている。

上記吸気マニホールド１３から突出した作動軸１５の他
端には作動レバー１９の先端が固定され、この作動レバ
ー１９０基端は中間リンク２０を介してアクチュエータ
２１の作動ロッド２１ａと連結されている。したがって
アクチュエータ２］の作動ロッド２１ａの軸方向直線運
動は作動レバー１９で回転運動に変換され、回転する作
動軸１５によって開閉弁１４が回動されて開口部１０ａ
と制御開口１４　ａとの連通開閉が行なわれる。なお上
記アクチュエータ２１において、ダイヤフラム２１ｂは
作動ロッド２１ａを支持するとともにダイヤフラム室２
１ｃを圧力室２１ｄと大気室２１ｅに区画しており、大
気室２１ｅ内にはスプリング２１ｆが縮装されている。

そして圧力室２１．　ｄには排気圧力導入管２１ｇが接
続されている。

この排気圧力導入管２１．９の他端はエンジンの排気通
路（図示せず）内に開口され、圧力室２１ｄには排気圧
力が加えられる。この排気圧力は、エンジンの負荷に対
応して変化するものであり、高負荷になるにしたがって
次第に高くなる。アクチュエータ２１はそのスプリング
２１ｆの選択等により、上記圧力室２１ｄに加えられる
圧力が所定値を超えるとダイヤフラム２１．　ｂが図中
下方に移動して作動ロッド２　］、　ａを下降させるよ
うに設定されている。

前述した図示しない追加吸気ポートは、１次絞り弁２２
を有する１次気化器１２Ａと吸気マニホールド１３内に
独立形成された通路とにより構成された１次吸気通路２
３に接続され、−吉事吸気ポート９と補助吸気ポート１
０はこれら各ポートの上流側で合流されて、サイドハウ
ジング２に開設した上記共通吸気通路１１に連通し、こ
の共通吸気通路１１は２次絞り弁２４を有する２次気化
器１２Ｂと、吸気マニホールド１３内に１次吸気通路２
３に対して独立形成された通路とにより構成された２次
吸気通路２５に接続されている。

なお気化器１２は、１次側ベンチュリ部２６．２次側ベ
ンチュリ部２７．１次側メインノズル２８（２次側は図
示せず）、フロート室２９、メインジェット３０．エア
ブリード３１を有し、２次絞り弁２４は１次気化器１２
Ａのベンチュリ負圧が所定値以上になったときに開くよ
うにダイヤフラム式のアクチュエータ（図示せず）に連
係される。

以下、上記構造を有する本実施例の吸気装置の作動につ
いて説明する。まず、アイドルを含む軽負荷域において
は、気化器１２０２次絞り弁２４は閉じており、作動室
４には１次吸気通路２３からの混合気が追加吸気ポート
によってのみ供給される。該追加吸気ポートの開口面積
は小さくしかも独立形成された１次吸気通路２３から混
合気が供給されることにより、混合気の流速は速くて燃
料の気化、霧化が良好であり、よって薄い混合気でも良
好、な着火性が得られる結果、このアイドルを含む軽負
荷時における燃費性能が著しく改善される。特に、実施
例では、排気ポートが実質的に閉じた後に追加吸気ポー
トが開くように設定され、排気ポートとのオーバーラツ
プが無いことにより、このオーバーラツプに起因する排
気ガスの持ち込みが低減するので、さらに着火性が向上
している。

中負荷域においては、気化器１２の２次絞り弁２４が開
作動し、主吸気ポート９がらも２次吸気通路２５による
混合気が供給され、負荷の上昇に応じた十分な混合気に
より中負荷域の出力性能を良好に保証する。

その際、補助吸気ポート１０は開閉弁１４によって閉じ
られ、該補助吸気ポート１０からの吸気は行なわれない
が、２次吸気通路２５を流れてきた混合気はこの補助吸
気ポート１０にもサイドハウジング２内の共通吸気通路
１１を経て流入する。しかしこの共通吸気通路１１は各
吸気ポートの開口部９ａ、１０ａに近い位置まで延設さ
れているので、換言すればその位置まで主吸気ポート９
と補助吸気ポート１０とを仕切る隔壁が形成されていな
いので、この共通吸気通路１１に流入した混合気は開い
ている主吸気ポート９側に流れるようになり、サイドハ
ウジング２の側端面まで両吸気ポート間の隔壁が形成さ
れている場合のように補助吸気ポート１０内に燃料が溜
まるととはない。

一方、高負荷域においては、気化器１２０２次絞り弁２
４がさらに開作動するとともに、アクチュエータ２１の
圧力室２１ｄに作用する排気圧力が上昇し、設定負荷状
態を超えるとアクチュエータ２１が作動し、開閉弁１４
を回動させることにより、制御開口１４ａと補助吸気ポ
ート１０の開口部］、　Ｏａとが連通して開き、この補
助吸気ポート１０からも２次吸気通路２５の混合気が供
給される。

したがってこの高負荷域においては、追加吸気ポート、
主吸気ポート９、補助吸気ポート１０のすべての吸気ポ
ートから多量の混合気が供給されることにより高い出力
性能が得られ、良好な高負荷、高回転運転が得られる。

特に、上記補助吸気ポート１０は主吸気ポート９および
追加吸気ポートに比べて閉じる時期が遅く、すなわち吸
気行程の終期が遅いために、より多くの混合気が供給さ
れて充填効率が向上するものである。尚、補助吸気ボー
）１０の閉１」時期は、高負荷低回転時における吸気の
吹き返し等との関係によりｉｌｊ！Ｉ　ｔｏされるが、
本実施例においては、開閉弁１４を負荷と回転ｌ、又に
対応する排圧で開閉制御しているので高負荷低回転時に
おける出力性能同上の面から最適値に設定される。

なお前記のような共通吸気通路１１がサイドハウジング
２内に設けられたため、補助吸気ポート１０の長さは、
開口部１０ａの長さよりも若干長いだけのものとなる。

したがって開閉弁１４と補助吸気ボー）１０との摺動部
分が短くなって摺動抵抗が小さくなるので、開閉弁１４
を駆動するアクチュエータ２１として駆動力の小さなも
のを使うことが可能となる。

なお、上記アクチュエータ２１は種々設計変更可能であ
り、高負荷時に開作動させるための信号としても、上記
排気圧力の他にエンジンの負荷状態に対応して変化する
吸気負圧、絞り弁開度等もしくはこれと回転数等とを組
合せて使用してもよい。

さらに上記実施例においてはサイドハウジング２に主吸
気ポート９、補助吸気ポート１０および追加吸気ポート
を設け、この３ポートにて吸気ポートを構成するように
しているが、上記追加吸気ポートは特に軽負荷用に形成
し複式気化器１２０１次気化器１２Ａに接続して主吸気
ポート９から独立させたものであって、この追加吸気ポ
ートを省略して主吸気ポート９と補助吸気ポート１０と
の２ポートにより吸気ポートを構成してもよい。この場
合、主吸気ポート９は１次気化器１２Ａに連通させる必
要がある。一方、燃料供給方式とじても、上記実施例の
如き気化器１２によるもののほか、燃料噴射方式を採用
してもよい。

以上詳細に説明した通り本発明のロータリピストンエン
ジンの吸気装置は、エンジンの負荷に応じて開閉される
補助吸気ポートを設けたことにより、軽負荷時には着火
性を向上し、薄い混合気による良好なｉ転を可能として
燃費性能を著しく向上するとともに、高負荷時には多量
の混合気を供給して出力性能を向上したものであって、
全運転領域において実用上量も好ましい燃費性能と出力
性能が得られる。そして前述のようにサイドハウジング
内に、主吸気ポートと補助吸気ポートに連通ずる共通吸
気通路を設けたから補助吸気ポート非使用時にこの補助
吸気ポートに燃料が溜まることが防止でき、しかもこの
ような共通吸気通路は前述した通りの全く簡単な形状の
ものであるからサイドハウジングの製造、品質管理も極
めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す一部破断立面図、 第２図は第１図の実施例の一部を拡大して示す斜視図で
ある。 ９・・・主吸気ポート　　　１０・・・補助吸気ポート
１１・・・共通吸気通路　　１２・・・気　化　器１４
・・・開　閉　弁　　　１５・・・作　動　軸２１・・
・アクチュエータ １９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サイドハウジングに主吸気ポートと、該主吸気ポートよ
   り閉口時期が遅れ側にある補助吸気ボートとを設け、該
   主吸気ポートと補助吸気ボートを共通の燃料供給装置に
   接続するとともに該補助吸気ボートに高負荷時開かれる
   開閉弁を設けてなるロータリピストンエンジンの吸気装
   置において、サイトノ・ウジングに前記主吸気ポートと
   補助吸気ボートとに連通ずる共通吸気通路を設けたこと
   を特徴とするロータリピストンエンジンの吸気装置。