JPS59101542A - 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、ｌ」−タリピストンエンジンの吸気装置に関
し、詳しくは各々独立した２系統の吸気通路を備えかつ
可変ボー１〜を備えたサイド吸気ボー１一式の２気筒ロ
ータリピストンエンジンにおいて吸気通路内に発生する
吸気圧ツノ波を利用して１−ンジンの高回転時および中
回転性に過給効果を１！７るようにしたものに関する。

一般に、このような２系統の吸気通路Ｊ３Ｊ、びｉｊｌ
変ボートを備えたサイド吸気ボー１一式の２気筒ロータ
リビス１〜ンエンジンは、２節１〜ロコイド状の内周面
を有する〇−タハウジングとその両側に位＠リ−るサイ
ドハウジングとで形成された各ケーシング内にそれぞれ
配設された略三角形状のロータが、エキセントリックシ
ャフトに支承され該シトフトの回転角で１８０°の位相
差を持って′ｌｆｌ星回転連回転運動つ各気筒におい゛
Ｃ各々絞り弁を備えた第１吸気通路と第２吸気通路とが
各々独立して上記各ナイトハウジングに設拳ノだ間ＬＬ
Ｉ　＋１１１間が固定された第１吸気ポー１〜および制
御弁によって開口期間が変化する第２吸気ボートによつ
Ｃ作動室に開口１するものであって、両気筒間で上記１
８０゜の位相差を保ちながら各気筒においてロータの回
転に伴い吸気、圧縮、爆発、膨張および１１気の各行程
を順次行うものである。そして、上記第２吸気ボートは
、常時開【」する主ボー１−と、該主ボー１〜よりも遅
れて閉じるとともに制御弁によって開閉される補助ボー
１へとからなり、上記制御弁が閉じている１ンジンの低
負荷時の低・中回転域では、上記主ボー］〜のみから吸
気を供給づることにより、吸気の吹き返しを防いで燃焼
安定性を確保する一方、制御弁が開かれるエンジンの高
負荷時の高回転域では、補助ボー１−からも吸気の供給
を行うことにＪ、す、充填効率を高めて出ツノ向上を図
るにうにしたものである。

ところで、従来、このようなロータリビス１−ン■ンジ
ンにおいて、吸気通路に過給機を設けて吸気の過給を行
うことにより、充填効率を高めて出力向上を図るように
Ｊ“ることはよく知られているが、過給機を要するため
、構造が大がかりとなるとともにコス］ヘアツブとなる
嫌いがあった。

また、従来、吸気圧力波により過給効果を得る技術とし
て、実公昭４５−２３２１号公報に開示されているにう
に、単一気筒のロータリビス１−ンエンジンにおいて、
吸気管を寸法の異なる２本の通路に分け、それぞれ別の
吸気ボー１〜を右し、エンジン高回転時は２木の吸気通
路を用い、低回転時は閉塞位置の遅い方の吸気通路を閉
山し、吸気を早目に閉塞することにより、吸気管の刈払
やエンジン回転数の関数である吸気の最大圧力時点での
吸気の閉塞による過給作用を利用して広範囲のエンジン
回転域に亙っで好適な充填効率を（ｑるようにしたもの
が提案されている。しかし、このものは、単一気筒のロ
ータリビス１〜ンエンジンに対するものであって、吸気
通路内で５Ｆ、生づる吸気圧力波をどのように利用する
のか、その構成１作用が定かでなく、直ちに実用に供し
く琴ないものであった。しかも、吸気ボー（へとしてペ
リフェラルボートを用いているため、吸気ボートは吸気
作動室が閉じる前に排気作動室と連通することになり、
排気作動室からの排気ガスの吹き返しにより過給効果を
得ることが困難であった。、特に、近年の市販車ぐは、
騒音低減や排気ガス浄化のためにエンジン排圧が上押し
、高回転高負荷時、通常のエンジンで４００〜６００　
ｍｍ　Ｈ（＋　　（ゲージ辻）程度に、ターボ過給機付
エンジンでは１０００１００Ｏ以上になっており、上記
ペリフェラルボー１・方式による充填効率向上は期待で
きないものとなっている。

そこで、本発明者等は、ロータリビス１〜ンエンジンに
おりるＶイド吸気ボートの吸気特性を検討するに、 （１）吸気ボート開口時には作動室の残留排気ガスの圧
力によって吸気が圧縮され、吸気通路内の吸気ボート部
分にｒｔｈ縮波が売先すること（ｉ）　　吸気ボートの
吸気開始により吸気通路内に膨張波が発生ずること、 を知見した。このことから、一方の気筒での上記（υの
間口時圧縮波を使方の気筒の特に上記吸気の吹き返しが
生じる全開直前の吸気ボートに作用せしめれば効果的に
過給効果が得られること（以下・排気干渉効果という）
、および各気筒での上記（ｉ）の膨張波を圧縮波に反転
させて該各気筒の全開直前の吸気ボートに作用せしめれ
ば過給効果が得られること（以下、吸気個有脈動効果と
いう）を見い出したのである。ぞのうち、上記排気干渉
効果は、上述の如く、近年、エンジン排気系に排気浄化
用の触媒装置が介設されて排圧が高くなっていることか
ら、その効果が顕著である。また、上記排気干渉効果は
エンジンの＾負萄ｎ回転時には特に排圧が高いことから
その効果が大であるが、エンジンの中回転時には排圧が
（ＬＬ下りることからその効果が小さくなる傾向がある
。

尚、勺イド吸気ボート式と異なり、吸気通路がロータハ
ウジングに開口するペリラ１ラル吸気ボート式にあって
は、該吸気ボートが常に作動室に開口しているために上
記のような効果は生じない。

すなわち、本発明は、上記の如き２系統の吸気通路およ
び可変ボートを備えたサイド吸気ボート式の２気筒ロー
タリピストンエンジンにおいて、各吸気ボートの開口期
間、制御弁の開作動領域、各気筒の第２吸気通路同志を
連通する連通路および第１吸気通路に段重）る拡大室の
位置、並びに内気筒の第２吸気ボート間の通路長さおよ
び拡大蛮から第１吸気ポートまでの通路長さを適切に設
定・することにより、５０００〜７０００　ｒｐｍの１
ンジン高回転時、可変ボーＩ−側の吸気系統で排気干渉
効果により過給効果を得るとともに、３０００〜４５０
．Ｏｒｔｌｌｌｌのエンジン中回転時、可変ボート側の
吸気系統での排気干渉効果および固定ボート側の吸気系
統での吸気個有脈動効果により過給効果を得、よって過
給機等を用いることなく既存の吸気系の簡易な設計変更
による簡単な構成によってエンジン高回転時および中回
転時の充填効率を＾めて出力向、Ｆを有効に図ることを
目的とづるものである。

この目的を達成づるため、本発１月の構成は、２節トロ
コイド状の内周面を有するロータハウジングとその両側
に位置するサイドハウジングとで形成される各ケーシン
グ内にそれぞれ配設された略三角形状のロータが、エキ
セントリックシャフトに支承され該シャフトの回転角で
１８０°の位相差を持つで″ｌｆｉ星回転連回転運動つ
各気筒に第１吸気通路と第２吸気通路とが各々独立して
各サイドハウジングに設けた開口期間が固定きれた第１
吸気ポートａ３　Ｊ：び制御弁の開閉によって開口期間
が変化する第２吸気ポーｉ−ににって作動室に開口する
２気筒Ｌ１−タリピストンエンジンにおいて、ａ、上記
第２吸気ボートは、常時開口する主ボートと、該主ボー
トよりも遅れて閉じるとともに制御弁によってｎｒＪｌ
される補助ボートとからなり、その開口期間を０９．Ｃ
１１をエキセン１〜リツクシヤフトの回転角で制御弁が
閉じているときはθＧ　＝２３０〜２９０°の範囲内に
、制御弁が開いているときはθｈ＝２７０〜３２０°の
範囲内に設定し、かつ上記制御弁を高負向時の３５００
〜５０００ｒｐＨ１以上において開作動させるとともに
制御弁が聞いているときの第２吸気ポートの閉時期を第
１吸気ボー１へよりも遅らせること、 ｂ、第１吸気ボートの１７１１０期間θｆをエキセント
リックシヤ７１−の回転角で２３０〜２９０゜の範囲内
に設定づること、 Ｃ８各気筒の第２吸気通路を絞り弁下流において連通路
によって連通づ′ること、 ｄ、各気筒の第１吸気通路の絞り弁下流に拡大室を設け
ること、 ｅ、土間連通路およびその下流の第２吸気通路によつ℃
形成される両気筒の第２吸気ボー１−間の通路長さＬｖ
　＠０．５７〜１．３７ｍの範囲内に設定づること、 ｆ、上記拡大室から第１吸気ボー１−までの第１吸気通
路の通路長さ９ｆを０．４１〜０．９１ｍの範囲内に設
定すること、 によって、上記制御弁の聞いた５０００〜７００Ｑ　ｒ
ｐｍのエンジン高回転時および制御弁の閉じた３０００
〜４５００ｒｐＩ１１のエンジン中回転時、一方の気筒
の第２吸気ボート間口時に第２吸気通路内に発生ずる圧
縮波を上記連通路を介して他方の気筒の全開直前の第２
吸気ボートに伝播させる一方、３０００〜４５００ｒｐ
ＩＩｌのエンジン中回転時、各気筒の第１吸気ボー１−
の吸気１ｔｉｌ始により第１吸気通路内に発生する膨張
波を上記拡大室で反転して反射した圧縮波の２次脈動波
を各気筒の全開直前の第１吸気ボー１−に伝播させ過給
を行うようにし、よってエンジン中回転時、両気筒の第
１吸気ボートに対する吸気個有脈動効果と第２吸気ボー
１〜に対する排気干渉効果との二重の過給効果ににり充
填効率を高めるとともに、エンジン高回転時、第２吸気
ボーｉ−に対する排気干渉効果による強い過給効果によ
り充填効率を高めるようにしたものである。

ここにおいて、上記排気干渉効果を１ｑるエンジン高回
転時としての基準回転数Ｎ１１（５０００〜７０００ｒ
ｌｌｌｌｌ）の限定は、一般に最高出ノＪ　ａ３よび最
高速度がこの範囲に設定されていることから、エンジン
の高負荷高回転領域であって高出力を要し、充填効率向
上、出力向上に有効な領域であることに依る。しかも、
上記基準回転数Ｎ　１１は、制御弁が開作動する高負荷
時の切替回転数Ｎｃ（３５００〜５０００）に対してＮ
　ｌ＋≧Ｎｃ＋５０Ｏｒｐｍに設定する必要がある。こ
れは、上記基準回転数Ｎｈで排気干渉効果を１ｑた場合
、その効果（過給効果）は基準回転数ｐ４１＋を中心に
Ｎｈ、Ｊ、りも１１０００ｒｐ高低回転側に及ぶが、実
質的に実効あるのは５００　ｒｐｍの範囲内であるので
、−Ｆ記切替回転数ＮＯよりも少なくとも５００　ｒｐ
ｍ高回転側ではじめてエンジン高回転時の排気干渉効果
を実効あるものとＪ−ることができるためである。

また、ＪＪＩ気干渉効果を１りるエンジン中回転時とし
ての回転数ＮＭよ、上記基準回転数ＮＩＰ（５０ｏｏ〜
７０００１’１）Ｉｌｌ）は勿論のこと、上記切替回転
数Ｎｃ　　（３５００〜５０００ｐｐｍ　）よりも低い
回転域であるが、上記と同様、エンジン中回転時の排気
干渉効果を実効あるものとするためには３０００〜４５
０Ｏｒｐｍ　テかつＮ９≦Ｎ、Ｃ−５００に設定Ｊ−る
必要がある。

また、上記設定事項ａでの制御弁が開いているとき（補
助ボート開時）の第２吸気ボートの間口期間θ１１は、
その上限である３２０°は、リーイド吸気ボー１−を介
して先行作動室と後続作動室とが連通ずるのを防＋にｉ
るためで、ロータ側面による実質的な間口期間よりもサ
イドシールによる間口期間は約４０’大きくなり、この
サイドシール間口期間のラップを避けるために間に４０
°以上の間隔を設りる必要があるので、これ以下に間口
期間を抑えることにより、サイドシール外側のリイドハ
ウジング内摺面とロータ側面との間の微小間隙（通常２
００μ程度）を介しての吸気作動室とそれに続く排気作
動室との連通を防止し、アイドリングのような低回転低
角？Ｔｉ　哨にｉ１３りるｉｌｌ気ガスの吸気作動室へ
の持ち込みを防止し安定した燃焼を確保するものである
。一方、その下限ぐある２７０°は、吸入上死点（Ｔ　
Ｄ　Ｃ）から上死点（ＢＤＣ）までの幾何学的な吸気行
程の最低期間であり、吸気を効果的に行うためには、少
なくとも間口期間をこれ以上に設定Ｊる必要がある。

一方、制御弁が閉じているとき（補助ボー１゛閉時）の
第２吸気ボー１一つまり主ボートの開口Ｉ’ｌ１間θ９
は、２３０〜２９０°の範囲内で設定され、かつ、後述
の（Ｉ＞式によりθｌ＋、ＮＱ、Ｎｌ＋との間で θＧ　〜１８０°＋θＯ ＋（θ１１−１８０°−θＯ） Ｘ　（Ｎ９／Ｎｈ　） の関係を満足するように設定される。

このθ夕の設定並びに上記設定事項すでの第１吸気ボー
トの間口期間θｆの設定は、上記主ボートおよび第１吸
気ボー１〜が吸入空気量が少なく慣性が小さい低回転域
を主に受は持つため、閉時期を下死点後約５０°以前に
し吸気の吹き返しを防ぐ一方、コーナシールの吸気ボー
１〜への落も込みにより開時期を上死点後約３０°以前
に設定できないこと、また、少なくともその開口期間を
２３０°以上とることによって必要な吸気の確保を行う
必要があることに依り、よって２３０〜２９０°に設定
される。

尚、本発明の各吸気ボートの開口期間θ１１．θｐ、θ
ｆはロータ側面による各吸気ボートの実質的な開閉期間
であって、サイドシールによるものではない。これは、
本発明で問題とする中・高回転域における有効な圧力波
の発生、伝播に関しては、サイドシール外側の微小間隙
は実質的に影響を及ぼさないためである。

また、上記設定事項Ｃおよびｄでの連通路および拡大室
の絞り弁−ド流位置設定は、該絞り弁の存在が圧力波の
伝播の抵抗どなるのでそれを避（）るためであり、圧力
波をその減衰を小さくして有効に伝播させるためである
。

さらに、上記設定事項ｅでの両気筒の第２吸気ボート間
の通路長さＬＶは、５０００〜７０００ｒｐｍのエンジ
ン高回転時および３０００〜４５０Ｑ　ｒｐｍのエンジ
ン中回転時に排気干渉効果を冑るように設定されたもの
で、 ｍＶ　＝　（θｈ　（Ｒ）　−１８０−θ０）Ｘ　（６
０／３６ＯＮｈ　（又）） ×ａ　　・・・＜Ｉ＞ の式から求められた値である。丈なわら、上記式におい
て、θ１１．θｐは第２吸気ボート間口期間でθｈ＝２
７０〜３２０’、θＩｔ　＝２３０〜２９０°であり、
１８０°は両気筒間の位相差であり、またθ０は第２吸
気ボート開口から開口峙圧縮波が実質的に発生するまで
の期間と効果的に過給を行うために該開口時圧縮波を伝
播させる第２吸気ボート全開直前から全開までの期間と
を台枠した無効期間で、θ０挾２０°であり、よって（
θｈ（Ｊ）−１８０−θ１〕〉は一方の気筒での圧縮波
発生から他方の気筒の第２吸気ボートへの伝播までに要
するエキセントリックシャフトの回転角度を表わす。ま
た、Ｎｌｌ、ＮＵはエンジン回転数でＮ　＋１＝５００
０〜７０００ｒｐｍ　、Ｎｉｌ　＝３０００〜４５００
　ｒｐｍであり、６０　／　３６０　Ｎ　ｌ＋　（Ｉｔ
＞は１°回転するのに要り−る時間（秒）を表わす。ま
た、ａは圧力波の伝播速度（音速）であって、２０℃で
ａ　＝３４３ｍ　／ｓである。よって１．これらの値か
ら、Ｌｖ　〜０．５７〜１．３７ｍとなる。

さらにまた、上記設定事項ｆでの拡大室と各気筒の第１
吸気ボート間の通路長さ９ｆは、３０００〜４５００　
ｒｌ＋ｍのエンジン中回転時に吸気個有脈動効果を得る
ように設定されたもので、９［＝（θｆ−θ１） Ｘ　（６０／３６ＯＮ夕） ｘａｘｌ、’４　　　　　・・・（ＩＩ）の式から求め
。られた値ぐある。すなわち、上記式において、第１吸
気ボート開口期間θｆ　、＝　２３０〜２９０′ぐあり
、０１は第１吸気ボート開口から膨張波が実質的に発生
するまでの期間と効果的に過給を行うために該膨張波を
反転した圧縮波の２次脈動波を伝播させる第１−気ボー
ト全開直前の時期から全開までの期間とを合算した無効
期間であって、θ＋哄１００°であり、よって（Ｏｆ−
８貫）は膨張波発生から圧縮波の２次脈動波伝播までに
要するエキセントリックシャフトの回転角洩を表わず。

また、エンジン回転数ＮＧ＝３０００〜４５００ｒｌ）
Ｉｌｌ　テ、６０／３６０１１は１゜回転するのに要す
る時間（秒）を表わす。また、圧力波の伝播速度ａ　＝
３４３１１１　／Ｓ　　（２０℃で）である。さらに、
１／４は脈動波の２次脈動を利用するので２次脈動が２
往復する行程の逆数を表わす。よって、これらの値から
、Ｒｆ＝０．４１〜０．９１ｍとなる。

尚、ここで、本発明において、吸気個右脈＃ＪＪ９）Ｉ
果を得るに当って２次脈動を用いる埋山は、′１次脈動
は上記効果が大である反面、通路長さ９［が長くなりす
ぎ、２次脈動の場合に対して２イ８の長さとなるので車
載性が悪く、また吸気抵抗を増加させる傾向がある。一
方、３次脈動は通路長さ９１が２次脈動に対して２／３
の長さに知かくなる反面、２次脈ａノに刻して上記効果
が約１５〜２５％程麿低下し、また吸気抵抗がさほど変
わらない。

このことから、通路長さ９ｆを可及的に短くしながら吸
気個有脈動効果を有効に発揮さぜるためで゛ある。

また、上記（Ｉ＞、（ＩＩ）式では、圧力波の伝播に対
する吸入空気の流れの影響を無視している。

これは、流速が音速に比べて小さく、吸気通路の長さに
ほとんど変化をもたらさないためである。

以下、本発明を図面に示り実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図および第２図は低負荷用と高負荷用との２系統の
吸気通路を備えかつ可変ボー］−を備えたサイド吸気ボ
ート式の２気筒【コータリビス１〜ンエンジンに本発明
を適用した実施例を示す。１Ａおにび１１３は第１気筒
および第２気筒であって、各気筒ＩＡ、ＩＢは各々、２
節トロコイド状の内周面２ａを有りるロータハウジング
２と、その両側に位置し後述の低負荷用吸気通路２０ａ
、２０＋）おにび高負荷用吸気通路２１ａ　、２１ｂが
各々間口づる第１吸気ボートとしての低負荷用吸気ボー
ト３および第２吸気ボートとじての高負荷用吸気ボート
４を備えたナイトハウジング５．５とで形成されたケー
シング６内を、略三角形状の【二１−タフが単一のエキ
セントリックシＩＩフト８に支承されて遊星回転運動し
、かつ各気筒１△、ＩＢのロータ７．７はエキセントリ
ソクシ１アフト８の回転角で１８０°の位相差を持ち、
上記各ロータ７の回転に伴ってケーシング６内を３つの
作動室９゜９．９に区画して、各々の気筒ＩＡ、１Ｂに
Ｊ５いて上記１８０°の位相差でもって吸気、圧縮、爆
発、膨張Ｊ３よび排気の各行程を順次行うものである。

尚、１０は各気筒１Ａ、１Ｂに８５いてロータハウジン
グ２に設けられた排気ボー１〜．１′１および１２はリ
ーディング側および［−レーリング側１ｊｉｊ火プラグ
、１３はＤ−夕７の側面に装着された（ブイドシール、
１４はロータ７の各頂部に装着されたアペックスシール
、１５はロータ７の各頂部両側面に装着されたコーナシ
ールである。

上記各気筒ＩＡ、ＩＢにおける一方のサイドハウジング
５に段けた高負荷用吸気ボート４は、常時間口して開口
面積が固定の主ボー１〜４ａと、開閉され【開口面積が
可変の補助ボー１−４ｂとからなる可変ボートによつ−
Ｃ構成され、該補助ボート４ｂには補助ボーｈ　４　ｂ
を開閉しその開口面積を可変制御りる回転バルブよりな
る制御弁１６が配設され、該制御弁１６にはエンジンの
排圧に応じて制御弁１６を作動制御づるアクチュエータ
１７が連結されており、エンジン高負荷時のエンジン回
転数が３５００〜５０００ｒｐＩ１１の範囲内テ設定さ
れた切替回転数Ｎ０以上になると上記補助ボート４１）
を問い−ｃ高負荷用吸気ボート４の開口面積を全開にす
るようにしている。また、上記各気筒ＩＡ、１Ｂにお（
）る他方のサイドハウジング５に設けた低負荷用吸気ボ
ー］〜３は常時間口して開口面積が固定の固定ボー１〜
によつ″′Ｃ構成されている。

また、上記低負荷用および高負荷用吸気ボー１−３．４
はロータ７側面によって開閉され、高負荷用吸気ボート
４の補助ボート４ｂの開時期は主ボート４ａの開時期よ
りもエキセン］−リックシｐフト８の回転角で２０°以
上遅らせるように設定されている。また、高負荷用吸気
ボー１−４はその開口期間が変化し、制御弁１６が聞い
ているときく補助ボート４ｂの開時）の開口期間θ１１
は−Ｌキセントリックシ１１フト８の回転角で２７０〜
３２０°の範囲内に設定されており、また制御弁１６が
閉じているとき（補助ボー１〜４　ｂ　１２１時）の聞
１］期間θ９は２３０〜２９０°の範囲内で、がっ、θ
ｈ、ＮＩＮｈとの間で前記関係式を満足−号べく設定さ
れている。また、低負荷用吸気ボー１〜３はその間口期
間θ［が固定され、ｏｆ　＝２３０〜２９０°の範囲内
に設定されている。さらに、上記高負荷用吸気ボート４
の制御弁１Ｇが聞いているときの閉時期は低負荷用吸気
ボー１−３の開時期よりも２０’以上遅らせるにうに設
定されている。

一方、１８は一端が１アクリーナ１８ａを介して大気に
間口して両気筒ＩＡ、ＩＢに吸気を供給するための主吸
気通路であって、該主吸気通路１８には、吸入空気間を
検出するエアフローメータ１９が配設されている。上記
主吸気通路１８はエアフローメータ１９下流において隔
壁１８ｂによって第１吸気通路としての主低負荷用吸気
通路２０と第２吸気通路としての主高負荷用吸気通路２
１とに仕切られ、該主低負荷用吸気通路２０には、エン
ジンの負荷の増大に応じて開作動し所定負荷以上になる
と全開どなるエンジン低負荷時の吸入空気量を制御する
低負荷用絞り弁２２が配設され、ｄ、　／こ］゛記主ａ
″！ｉｎ前用吸気通路２１には、エンジン負荷が所定負
荷以上になると開作動するエンジン高角荷時の吸入空気
量を制御り°る高負荷用絞り弁２３が配設されている。

さらに、上記主低負荷用吸気通路２０は低負荷用絞り弁
２２下流において同形状寸法の第１および第２低負荷用
吸気通路２０ａ、２０ｂに分岐されたのち６気ｔ＠ｌＩ
Ａ、１Ｂの低負荷用吸気ボーｈ３，３を介して作動室９
゜９に連通し、また上記主高負荷用吸気通路２１は高負
荷用絞り弁２３下流において同形状寸法の第１および第
２高負荷用吸気通路２１８．２１ｂに分岐されたのら各
気筒ＩＡ、ＩＢの高負荷用吸気ボート４，４（主ポート
４．ａ、４ａと補助ボー１−４ｂ　、　４ｂ　）を介し
て作動室９．９に連通しており、よって各気筒ＩＡ、Ｉ
Ｂに対して、低負荷用吸気通路２σａ、２Ｑｂと高負荷
用吸気通路２１ａ、２１ｂとは低負荷用絞り弁２２下流
において各々独立して作動室９に開口するように構成さ
れている。

上記各高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの最小通路面積
ＡＶは各低負荷用吸気通路２０ａ、２０ｂの最小通路面
積Ａｆよりも大ぎ＜　（Ａｖ　＞Ａｆ　＞設定され、ま
た各高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの通路長さ９ｖは
各低負荷用吸気通路２０ａ。

２０ｂの通路長さ９「よりも短か＜　（ＪＩＶ　＜夕［
）設定されており、高負荷用吸気通路２１８．２１ｂに
よる圧力波（排気干渉効果での圧縮波）の伝播をその減
衰を小さくして有効に行うようにしている。また、上記
各低負荷用吸気通路２０８．２０ｂにはそれぞれ上記エ
アフロ−メータ１９の出力（吸入空気間）に応じて燃料
噴射量が制御される電磁弁式の燃料噴射ノズル２４．２
４が配設されている。

そして、上記主高負荷用吸気通路２１の分岐部は高負荷
用絞り弁２３下流に位置して、第１高負荷用吸気通路２
１ａと第２高負荷用吸気通路２１ｂとを連通ずる連通路
２５を有する拡大室２６によって構成されている。−ト
記連通路２５の通路面積ＡＣＶは圧力波（排気干渉効果
ｒの圧縮波）をその減衰を小さくして有効に伝達するよ
うに第１゜第２＾負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの最小
通路面積ＡＶと同等かそれ以上（Ａ　ＣＶ≧ＡＶ）に設
定されている。

ま／＝、上記主低負荷用吸気通路２０の分岐部は、同様
に、低負荷用絞り弁２２下流に位置して、第１低負萄用
吸気通路２０ａと第２低負荷用吸気通路２０ｂとを連通
ずる連通路２７を有する拡大室２８にＪ：って構成され
ている。上記拡大室２８の容積は、エンジン排気量（単
一作動室の排気量×２）に対して０．５〜２倍に設定さ
れており、０゜５倍未満では膨張波と圧縮波間の反転効
果が得られず、一方、２倍を越えると圧力波が拡散して
しまい吸気個有脈動効果が著しく低下することによるも
のである。また、上記各拡大室２６．２８は、エンジン
の加速時又は減速時等の過渡運転時でのサージタンクと
してＩＩ能し、燃料の良好な応答性を確保するものであ
る。

さらに、上記両気筒ＩＡ、ＩＢの高負荷用吸気ポート４
．４間の通路長さｌｖは、連通路２５の通路長さ９Ｃｖ
と該連通路２５下流の第１．第２高負荷用吸気通路２１
８．２１ｂの各通路長さ９ｖ。

９ｖとを加詐したもの（ＬＶ　＝ＱＣＶ＋２！ＱＶ　）
となり、上記（Ｉ）式から、 Ｌｖ　＝０．５７〜１．３７　（ｍ） に設定されている。

加えて、上記第１．第２低負荷用吸気通路２０ａ、２Ｑ
ｂの通路長さｌｌｆ、つまり該８低負荷用吸気通路２０
ａ　、２０ｂの拡大室２８への開目端面から作動室９へ
の開口（低負荷用吸気ボート３）まｒ（７）通路長さ９
ｆは、３０００〜４５００ｒｐｍのエンジン中回転時を
括準として上記（ＩＩ）式からｌ＝０．４１〜０．９１
（ｍ）に設定されている。

尚、第２図中、２９は排気ボー１へ１０に接続された排
気通路、３０は該排気通路２９の途中に介設された触媒
装置（図示げず）を補助丈る排気浄化用の拡大マニホー
ルドである。

次に、上記実施例の作用を第３図により説明覆るに、高
出力を要し制御弁１６の切替回転数ＮＯ上ヨリ５００　
ｐｐｍ　以上の高回転（ＩＩＬ（７）５０００〜７００
０　ｒｐＩＩｌの１ンジン高負荷の高回転時Ｎｈには、
高負荷用紋り弁２３の閉作動により第１．第２高負荷用
吸気通路２１ａ、２１ｂが開かれ、かつ各気筒ＩＡ、１
Ｂの高負荷用吸気ボート４．４が制御弁１６の閉作動に
より全開となって該高負荷用吸気ボー１〜４，４（主ボ
ート４ａ、４ａと補助ボート４ｂ　、　４ｂ　）から、
低負荷用吸気ボート３゜３からと共に独立して吸気の供
給を行っている。

その際、一方の気筒例えば第２気筒１Ｂの高負荷用吸気
ボート４開口時には残留排気ガスの圧力により吸気が圧
縮され゛Ｃ第２高負伺用吸気通路２１ｂ内の高負荷用吸
気ボート４部分に開口時Ｊ、Ｅ棉波が発生する。この開
口時圧縮波は、山気ｌ５１１△。

１Ｂの高負荷用吸気ボー１−／１．、／１間の通路長さ
ＬＶを上記５０００〜７０００ｒ１）■のエンジン高回
転時を基準として上記（１）式により０．５７〜１．３
７ｍに設定したことににす、第２高角葡用吸気通路２１
ｂ→連通路２５→第１高角荷用吸気通路２１ａを経て、
１８０°の位相差を持つ第１気筒１Ａの全開直前の高負
荷用吸気ボーｈ　４　ｉこ伝播づる。その結果、この圧
縮波にＪ：す、第１気１に）１Ａの全開直前の高負荷用
吸気ボーｈ　４．　ｈｓ　Ｉらの吸気の吹き返しが抑制
されて吸気が作動室９内に押し込まれ、つまり過給が行
われることになる。続いて、第１気筒１Ａの高負荷用吸
気ボート４１？ｆｌ　０時に発生ずる圧縮波も同様に第
２気筒１Ｂの全開直前の高負荷用吸気ボー１−４に伝播
して過給が行われる。以後同様にして、気筒１△、１Ｂ
相互間の高負荷用吸気系統（可変ボー１へ側の吸気系統
）での排気干渉効果により強い過給効果が生じ、よって
出力要求の高い上ンジン高工１φむ＾回１ｂ　１１．ｌ
ｌ（゛の充填効率が高められてエンジン出力を効果的に
向上さけることができる。

一方、制御弁′１６の切替回転数ＮＯよりも５０Ｑｒｐ
ｍ以上低回転側の３０００〜４５００ｒｐＩｌｌのエン
ジン高負荷の中回転時Ｎ９には、各気筒ＩＡ。

１Ｂの高負伺用吸気ボート４は制御弁１６の閉作動にＪ
：り補助ボー１〜４ｂが閉じられ主ポート４ａから吸気
の供給を行っている。その際にも、上Ｊと同様、各気筒
ＩＡ、１Ｂの高負荷用吸気ポート４間日時には間口時圧
縮波が発生し、この間口時圧縮波は、高負荷用吸気ボー
１−４（主ポート４ａ）の聞１」期間θ９を２３０〜２
９０°であつ（、かつ、０１＋、ＮＱ、Ｎｈとの間で前
記関係式を：鈍足ずべく設定されているため、同様に他
方の気筒１Ａ、１Ｂの全開直前の高負荷用吸気ボート４
に伝播して過給が行われる。それと同時に、各気筒１Ａ
、ＩＢにａ３いて、低負荷用吸気ボート３の吸気開始に
より第１．第２低負葡用吸気通路２０ａ。

２０１）内には膨張波が発生し、この膨張波は、該低負
伺用吸気ボー１〜３と拡大室２８との間の通路長さＮｆ
を３０００〜４５００ｐｐｍのエンジン中回転時を基準
として上記（ＩＩ）式により０．４１〜０．９１ｍｋ：
設定したことにより、第１．第２低負荷用吸気通路２０
ａ　、２０ｂ→拡人室２８（圧縮波に反転して反射）→
第１．第２低負前用吸気通路２０ａ　、２０ｂ→低角荷
用吸気ボー１へ３（膨張波に反転して反射）→第１．第
２低Ω荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂ→拡大室２８（圧
縮波に反転して反射）→第１．第２低角荷用吸気通路２
０ａ、２０ｂを経て、圧縮波の２次脈動波として各気筒
ＩＡ、１Ｂの全開直前の低角Ｍ用吸気ボート３に伝播し
て過給が行われる。その結果、気筒ＩＡ、ＩＢ相互間の
高負荷用吸気系統〈可変ボート側の吸気系統）での排気
干渉効用および各気筒ＩＡ、１Ｂ自身の低負荷用吸気系
統で（固定ボート側の吸気系統）での吸気個有脈動効果
の２つの相剰作用による強い過給効果により、エンジン
中回転時での充填効率が高められて出力向」ニを図るこ
とができる。

したがって、このように気筒ＩＡ、ＩＢにおいて、エン
ジン高負荷高回転時（５０００〜７００Ｑｒｐｍ）およ
び高負荷中回転時（３０００〜４５００ｒｐｍ）にお【
ノる高負荷用吸気系統での全開直前の高負荷用吸気ボー
ト４に対する排気干渉効果、並びにエンジン高負荷中回
転時（３０００〜４５００ｒｐｍ）にお番ノる低負荷用
吸気系統での全開直前の低角荷出吸気ボート３に対！ｌ
−る吸気個有脈動効果によって、第４図に示すようにエ
ンジン高回転時および中回転時Ｃの充填効率が増大して
出力を向上させることができる。特に、エンジン中回転
時には２系統での過給効果により、エンジン心回転時と
同程度に出力を有効に向上させることができる。尚、第
４図では、各気筒ＩＡ’、ＩＢの低負荷用および高負荷
用吸気通路２０ａ　、２０ｂ　。

２１ａ、２１ｂを各々独立させＩＣ従来例の場合（破線
で示す）に対し、＾負荷用吸気系統で６０００　ｒＤＩ
Ｉｌ　３３よび３７００ｒｐｍをす準に排気干渉効果（
一点鎖線で示す）を得るとともに、低負荷用吸気系統で
３７００ｒｐｍを基準に吸気個有脈動効果を得るように
した本発明の場合（実線で示す）におけるエンジンの出
力トルク特性を示す。

また、その場合、排気干渉効果を得るための伝播経路で
ある高負荷用吸気通路２１ａ　、２１ｂは、低負荷用吸
気通路２０ａ、２０ｂ’Ｊ：りも通路面積が大であり、
しかも通路長さが短かいので、圧力波（圧縮波）の伝播
の抵抗が小さく、上記高負荷用吸気系統での排気干渉効
果による過給効果を効果的に発揮させることができる。

また、上記連通路２５は、高負荷用絞り弁２３下流に位
置し、しかも該連通路２５の通路面積ＡＣＶを高負荷用
吸気通路２１ａ、２１ｂの通路面積ＡＶより同等以上と
したので、上記高負荷用絞り弁２３や連通路２５自身に
よって圧力波が減衰されることがなく上記排気干渉効果
を有効に発揮できる。また、上記拡大室２８は低負荷用
絞り弁２２下流に位置するので、同様に、吸気個有脈動
効果を有効に発揮できる。

また、上記排気干渉効果および吸気個有脈動効果による
過給効果は、低負荷用および高０荷用吸気ボート３，４
の間口期間θｆ、θｈ、０９．制御弁１６の６１作動領
域、第１高負何川吸気通路２１ａと第２高負荷用吸気通
路２１ｂとを連通ずる連通路２５の位置Ｊ５よび低負荷
用吸気通路２０ａ。

２０ｂの拡大室２８の位置、並びに山気筒ＩＡ。

１Ｂの高負仙用吸気ボー１〜４．４間の通路長さＬＶお
よび上記拡大室２８と低負荷用吸気ボート３との間の通
路長さｌを上）ホの如く設定づることによって得られ、
過給機等を要さないので、既存の吸気系の僅かな設■１
変更で流み、４Ｍ　造が極めて曲中なものであり、よつ
（−容易にかつ安価に実施できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、イ
の他種々の変形例をも包含するものである。本発明は、
上記実施例の如く、高負荷用吸気ポート４（可変ボート
）ｇ１口時に発生ずる開口時圧縮波により山気筒ＩＡ、
１Ｂ間で排気干渉効果によって過給効果を得るものであ
るが、吸気ボート開口時にも吸気の慣性により吸気が圧
縮されて吸気通路内の吸気ボート部分に圧縮波が発生す
る。

この−力の気筒で発生した閉口時圧縮波も上記開口時江
縮波と共に他方の気筒の全開直前の吸気ボートに伝播し
て過給を行うので、過給効果がより増大してエンジン高
回転時および中回転時の出力向上を一層有効に図ること
ができる。

また、吸排気オーバラップ期間は１キレントリックシャ
フ１−の回転角でＯ〜２０’の範囲に設定することが、
充填効率の向上を図るとともに、グイリュージョンガス
の持込み量を少なくして特にエンジン低負荷時の失火の
防止を図る上て゛りＹましい。

さらに、上記実施例では、＾負狗用吸気ボー１−４が可
変ボートで低負荷用吸気ボーｉ〜３が固定ボート構造で
ある場合について述べたが、低負荷用吸気ボート３が可
変ボー１−で高負荷用吸気ボーｈ４が固定ボート構造で
ある場合にも適用可能である。その場合、低負荷用吸気
系統で５０００〜７０００　ｒｐｍのエンジン高回転時
Ｊ３　Ｊ、び３０００〜４５００　ｒｐＩｌｌのエンジ
ン中回転時にそれぞれ排気干渉効果を得るとともに、高
角荷出吸気系統て３０００〜４５００ｒｐｍのエンジン
中回転時に２次の吸気個有脈動効果を冑るように設定ず
ればよい。

しかし、上）ホの如く高負荷用吸気通路２１８．２１ｂ
は低負荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂよりも最小通路面
積が大で、通路長さが知いために強いＪｌｌｌ士気効果
を発揮できるので、上記実施例の如き構成が右利である
。その他、各々独立した２系統の吸気通路を備え、その
一方の吸気通路の吸気ポー１〜が可変ボートである場合
に適用可能である。

さらにまた、上記実施例では、低負荷用絞り弁２２を主
低負荷用吸気通路２０内に設けた型式のものについて）
本べたが、低負荷用絞り弁２２を、主高負荷用吸気通路
２０と主高負荷用吸気通路２′１との分岐部上流の主吸
気通路゛１８に設けた型式のものし採用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、ｉＪ変ボートを
備えたり゛イド吸気ボート式の２気筒ロークリピストン
エンジンにおいて、５０００〜７００Ｑ　ｒｐｍのエン
ジン高回転時、可変ボート側の吸気系統での気筒相互間
の排気干渉効果により過給効果を得るとともに、３００
０〜４５００ｒｌｌｌｌｌのエンジン中回転時、可変ボ
ート側の吸気系統での気筒相互間の排気干渉効果および
固定ボー１〜側の吸気系統での各気筒自身の吸気個有脈
動効果にＪ：り過給効果を得るようにしたので、過給機
等を要さずに既存の吸気系の僅かな設泪変史にＪ、る極
め′〔簡単な構成でもって、エンジンの高回転時と共に
エンジン中回転時での出力向上を６効に図ることができ
る。よってロータリビス１〜ンエンジンの出力向上対策
の容易実施化およびコストダウン化に大いに寄与できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成説明図
、第２図は全体概略図、第３図は第１　Ｊ＞よび第２気
筒の吸気行程を示を説明図、第４図は本発明による出力
トルク特性を示づグラフぐある。 １△・・・第１気筒、１Ｂ・・・第２気筒、２・・・ロ
ータハウジング、２ａ・・・２節１〜口コイド状内周面
、３・・・低負荷用吸気ボート、４・・・高負荷用吸気
ボー１−１４ａ・・・主ボート、４１１・・・補助ボー
ト、５・・・サイドハウジング、６・・・ケーシング、
７・・・ロータ、８・・・エキセントクツクシ１？フト
、９・・・作動室、１６・・・制御弁、１８・・・主吸
気通路、２ｏ・・・主高負荷用吸気通路、２０ａ・・・
第１低負荷用吸気通路、２０ｂ・・・第２低負荷用吸気
通路、２１・・・主高負荷用吸気通路、２１ａ・・・第
１高負荷用吸気通路、２１１）・・・第２高負荷用吸気
通路、２２・・・低負荷用絞り弁、２３・・・高負荷用
絞り弁、２５・・・連通路、２８・・・拡大室。 亀　　　「　　　！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２節トロコイド状の内周面を有する０−タハウジ
   ングとその両側に位置するサイドハウジングとで形成さ
   れた各ケーシング内にそれぞれ配設された略三角形状の
   ロータが、エキセントリックシャフトに支承され該シャ
   フトの回転角で１８０°の位相差を持って遊星回転運動
   し、かつ各気筒に第１吸気通路と第２吸気通路とが各々
   独立して各サイドハウジングに設けた開口期間が固定さ
   れた第１吸気ポートおにび制御弁の開閉によって開口期
   間が変化する第２吸気ボートによって作動室に開口する
   ２気筒ロータリピストンエンジンにおいて、 ａ、上記第２吸気ボートは、常時間口する主ボートと、
   該主ボートにりも遅れて閉じるとともに制御弁によって
   開閉される補助ボートとからなり、その間口期間をエキ
   セントリックシャフトの回転角で制御弁が閉じていると
   きは２３０〜２９０’の範囲内に、制御弁が開いている
   ときは２７０〜３２０’の範囲内に設定し、かつ上記制
   御弁をエンジン高負倚時の３５００〜５　（ｊ　ＯＯｒ
   ｐ−以上において開作動させるとともに制御弁を聞いて
   いるときの第２吸気ボートの閉時期を第１吸気ボー１〜
   よりも遅らせること、 ｂ、第１吸気ボーＩ〜の開口期間をエキセントリックシ
   ャフトの回転角で２３０〜２９０６の範囲内に設定する
   こと、 Ｃ０各気筒の第２吸気通路を絞り弁下流において連通路
   によって連通すること、 ｄ、各気筒の第１吸気通路の絞り弁下流に拡大室を設け
   ること、 ｅ、上記連通路およびそのに流の第２吸気通路によって
   形成さ−れる山気筒の第２吸気ボート間の通路長さを０
   ．５７〜１．．３７ｔｎの範囲内に設定すること ［、上記拡大室から第１吸気ボートまでの第１吸気通路
   の通路長さを０．４１〜０．９１和の範囲内に設定する
   こと によって、上記制御弁の聞いた５０００〜７０Ｑ　Ｑ　
   ｒｐｍのエンジン高回転時ａ３よび制御弁の閉じた３０
   ００〜４５００ｒｐＩ１１の１ンジン中回転時、一方の
   気筒の第２吸気ボート開口時に第２吸気通路路内に発生
   する圧縮波を上記連通路を介して他方の気筒の全開直前
   の第２吸気ボー１〜に伝播さμる一方、３０００〜４５
   ００　ｒｐｍのエンジン中回転時、各気筒の第１吸気ボ
   ートの吸気開始により第１吸気通路内に発生ずる膨張波
   を上記拡大室で反転して反射した圧縮波の２次脈動波を
   各気筒の全開直前の第１吸気ポートに伝播さけ過給を行
   うようにしたことを特徴とづるロータリピストン１ンジ
   ンの吸気装置。