JPS59105932A - 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１７）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ＩＨｉ
ｉえかつ可変ボートを備えたサイドＩＶ！−気ポート式
のロークリピストンエンジンにおい（吸気通路内に発生
づる吸気圧力波を利用して可変ボートの開口期間が変化
づるエンジン回転域で過給効果を得るにうにしｌ二もの
に関する。

一般に、このような２系統の吸気通路および可変ボー１
へを備えたサイド吸気ボート式のロークリピストンエン
ジンは、２節トロコイド状の内周面を右づるロータハウ
ジングとその両側に位行するり一イドハウジングとで形
成された各ケーシング内を、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て遊星回転運動し、か
つ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サイドハウジングに設（プた開口期
間が固定された第１吸気ボートおよび制御弁によって間
口期間が変化する第２吸気ボートににって作動室に開口
するものであって、ロータの回転に伴い吸気、圧縮、爆
発、膨張および排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、常時間口する主ポートと
、該主ポート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トとからなり、上記制御弁が閉じ
ている低・中回転域で゛は、上記主ポートのみから吸気
を供給することにより、吸気の吹き返しを防いで燃焼安
定性を確保する一方、制御弁が聞かれる高回転域では、
補助ボートからも吸気の供給を行うことにより、充１ｉ
効率を高めて出力向上を図るようにしたものである。

しかるに、上記制御弁が開閉して第２吸気ボー１〜（可
変ボート）の間口期間が変化するエンジン回転域つまり
可変ボー１へ切替域では、９制御弁が開いた高回転域に
おける出力特性と、制御！＋１　ｊｒが閉じた低回転域
における出ノｊ特性との間に谷部が生じ出力が不足する
という問題がある。

一方、従来、このＪｚうなロータリビス１〜ンエンジン
において、吸気通路に過給機を設（）（吸気の過給を行
うことにより、充填効率を高め（出力向上を図るように
することはよ（知られているが、過１：　ｉｌｌを要す
るため、構造が大がかりとなるとともにコストアップと
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よう
に、１１１−気筒のロークリピストンエンジンにおいて
、吸気室を刈払の異なる２本の通路に分（フ、それぞれ
別の吸気ボー１〜を有し、エンジン高回転時は２本の吸
気通路を用い、低回転時は閉塞位置の遅い方の吸気通路
を閉止し、吸気を早目に閉塞Ｊ°ることにより、吸気管
の寸法−１９工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にる過給作用を利用して広範囲
のエンジン回転域に亙って好適な充填効率を得るように
したものが提案されている。しかし、このものは、吸気
通路内で発生する吸気圧力波をどのように利用覆るのか
、その構成１作用が定かで゛なく、直ちに実用に供し１
青ないものであった。しかも、吸気ボー１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ずることになり、排
気作動室からのＪＪＩ気ガスの吹き返しにより過給効果
を得ることが困九であった。特に、近年の市販車では、
騒音低減や排気ガス浄化のためにエンジン排圧が上昇し
、高回転高負荷時、通常のエンジンで４Ｃ）Ｏ〜６００
＋ｙｎｎＨ（Ｊ（ゲージ圧〉程度に、ターボ過給機付二
［ンジンでは１０００關］」９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′４」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
Ｊ５１プるザイド吸気ボートにおいて、吸気ボー１〜が
吸気の吸入を開始すると吸気通路内が負圧となって膨張
波が発生し、この膨張波を圧縮波に反転ざＵて全開直前
の吸気ボートに作用けしめれば効果的に過給効果が得ら
れること（以ド、吸気個有脈動効果という）に着目し、
この吸気個有脈動効果によって上記可変ボート切替域で
の充填効率向上を意図するものである。

尚、サイド吸気ボー１へ式と異なり、吸気通路がロータ
ハウジングに開口Ｊ°るペリフェ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間口しているため
に上記のような効果は生じない。

ずなわち、本発明は、上記の如き２系統の吸気通路・Ｉ
５よび可変ボートを備えＩＣサイド吸気ボート式のロー
タリピストンエンジンにおいて、第１吸気ボー１−（固
定ボー１へ）の開口期間、制御弁の間作動領域、第１吸
気通路でのＩ膨張波を圧縮波に反転づるための拡大室の
位置、Ｊ）よび拡大室と第１吸気ボー１〜間の通路長さ
を適切に設定することにより、制御弁の開閉により可変
ボー１への開口期間が変化りるエンジン回転域（可変ボ
ート切替域）において固定ボー１へ側の吸気系統ての吸
気個有脈動効果により過給効果を１０、につで過給機等
を用いることなく既存の吸気系の僅かな設ｉ４変更によ
る簡１１ｉな構成にＪ：つて可変ボー１〜切替域での充
填助Σｒを高め−（出力の落ち込みを効果的に防止する
ことを目的とするものである。

この目的を達成するため、本発明の構成（１１２節１〜
口：］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
シング内を、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′Ｃ遊星回転運動し、かつ第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吸気ボートおＪ：び
制御弁の間開によって間口期間が変化する第２吸気ボー
トによつ′Ｃ作勅室ｔこ開口づ゛るロークリビス１−ン
エンジンにｉ１５いて、 ａ、上記第２吸気ボートは、エンジン高負荷時の３ｂ’
ＯＯ〜５０．０Ｏｒｐｍにａ−３イて制御ａｌＩ弁の開
作動により全開になるとともに制御弁が聞いているとき
の第２吸気ボートの開時期を第１吸気ボー１〜よりも遅
らせること、 ｂ、第１吸気ボートの開口期間Ｏｒをエキセントリック
シャフトの回転角で２３０〜２９０゜の範囲内に設定す
ること、 Ｃ１第１吸気通路の絞り弁下流に拡大室を設けること、 ｄ、上記拡大室から第１吸気ボートに至る第１吸気通路
の通路長さ９ｆを０．３４へ・０．９１ｍの範囲内に設
定すること、 によって、制御弁の開閉により第２吸気ボートの間口期
間が変化するエンジン回転域にｔｉいて、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次脈動波を全
開直前の第１吸気ボート（こ伝播させ過給をイ１うよう
にし、よって第２吸気ボー（へ〈可変ボー１へ）切替Ｏ
ｙ１、第１吸気ボート（固定ボー１へ）側の吸気個有脈
動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【こおいて、上記設定事項ａでの制御弁が開作動り
る高負荷時の第２吸気ボー１−のｌ；７１替回転故ＮＣ
は、一般に最高出力および最高速度が５０００以上のエ
ンジン回転域に設定されており、この領域で（Ｊ、制御
弁を開いておく必要があること、また、３５００ｒｐｍ
以下に８５いては吸気の吹き返しが生じやすいため制御
弁を閉じておく必要があるため、３５００〜５０００　
ｒｌ）ｍの範囲に設定される。にた、第２吸気ボートの
制御弁が聞いているときの開時期は、第２吸気ボー１へ
（可変ボー１〜）が充庫効率向上を志向するものである
ために第１吸気ボー１〜よりも遅らせている。

また、上記設定事項すでの第１吸気ボー１〜の開口期間
θ［の設定は、第１吸気ボートが吸入空気量が少４１り
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ｉ’ｌ？ｊ　ｌＪＬ／吸気の吹き返し
を防ぐ一方、コーナシールの１ケ二気ボートへの落ち込
みににり開時期を上死点後庁’・）３０°以前に設定で
きないこと、Ｊ：た、少なくともその間口期間を２３０
°以上とることによつ（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、本発明の吸気ボートの開口期間（゛１０−タ側面（
よる各吸気ボートの実質的な開閉１１１１間であって、
サイドシールによるもの又はない１．これは、木プ１″
、明で問題とする中・高回転域にお（する有効な圧力波
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はさ／、４いためである。

ン１、た、上記設定事項Ｃでの拡大室の絞り弁下流位置
設定は、該絞り弁の存在が圧力波ｑ〕伝播の抵抗となる
のでそれを避けるためであり、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ｄでの拡大室と第１吸気ボーｌ−
間の通路長さ９　ｆ　ｔ、Ｊｌ、上記制御すｒの開閉に
にる第２吸気ボー１−（可変ボー１〜）の切替前に出力
の谷部が生じる回転数つこ１、り切替回転数ＮＧを中心
にＮＣより５０　Ｏｒｐｍ高低回転域の範囲（Ｎｅｔ５
００　ｒｌ）ｍ　）内で吸気個有脈動効果を得る」：う
に設定されたものである。これ（よ、上記切替回転数Ｎ
Ｃで吸気個有脈動効果による過給効果を１１″Ｉた場合
、その効果はＮｃを中心にＮＯよりも１１０００ｐｐ高
低回転側に及ぶが、特に出力向上に実効あるのは５００
　ｐｐｍの範囲内であるので、Ｎｅｔ５０　Ｏｒｐｍの
範囲内が排気干渉効果を実効あるものとづることができ
るためである。そして、上記通路長さ９ｆは下記式より
求められた（ｉｌ′ｉである。

すなわち、 Ｕｆ−（６１ｆ　−０１） Ｘ’（６０／３６０　（Ｎｃ±５００））ｘａＸ’、／
４　　　・・・（Ｉ） 上記式において、θｆは第１吸気ポー１へ開口期間でａ
ｔ　＝２３０〜２９０°であり、θ１は′ｉ８１吸気ボ
ート間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υる第１吸気ポー１〜仝閉直前の時期
から全開までの期間とを台枠した無効期間で、θ１哄１
００”Ｃあり、よって＜Ｏｆ−θ１）は膨張波発生から
１１−縮波の２次１ｉ１１′ｉ動波伝播までに要するエ
キセン１〜リツクシヤフｈの回転角度を表わす。また、
Ｎｅｔ、１制御弁の切イ悄回転数でＮｃ　＝３５００〜
５０００　＋・ｐｎｌで、Ｎｅｔ５０　Ｏｒｐｍは吸気
個有脈動効果を得るエンジン回転域であり、６０／３６
０　（ＮＣ上５００）は゛１°回転するのに要する時間
（秒）を表わづ一０Ｊ：た、ａは圧力波の伝播速度（音
速）−（−１２０℃でａ＝３４３ｍ／ｓである。ざらに
、１／４は脈動波の２次脈動を利用Ｊ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、９ｆ−０，３４〜０．９１ｍとなる。

尚、ここで、本発明において、吸気個有脈動効果を得る
に当って２次脈動を用いる理由は、１次脈動は上記効果
が人である反面、通路長ざ９ｆが長くなりづ−ざ、２次
脈動の場合に対し−（２倍の長さと４ｆるので車載性が
恕く、まｌ〔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９ｆが２次脈動に対して２／３の長
さに短かくなる反面、２次脈動に対して上記効果が約１
５〜２５％程度低下し、Ｊ、た吸気抵抗がざはど変わら
ない、。

このことから、通路良さθｆ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せるためである。

尚、上記＜Ｉ）式では、圧力波の伝播に対重る吸入空気
の流れの影シη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！こめである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図ａ３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トを備えたサイド吸気ボ
ート式の２気筒ロータリビス１〜ンエンジンに本発明を
適用した実施例を示す。１Ａおよび１Ｂは第１気筒およ
び第２気筒であって、各気筒１Ａ、ＩＢは各々、２節ト
ロコイド状の内周面２ａを右するロータハウジング２ど
、その両側に（，７首し後ｊホの低負荷用吸気通路２０
ａ、２０＋）ｄ３よび高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂ
が各々間口覆る第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１へとしての高０伺用吸気ボ
ート４を備えたサイドハウジング５，５とで形成された
ケーシング６内を、略三角形状のロータ７が単一のエキ
セントリソ９２１フ１〜３日こ支承されて遊星回転運動
し、かつ各気筒ＩＡ、ＩＦ３のロータ７．７はエキレン
トリックシャフ：・ε３の回転角で１８０°の位相差を
持ち、上記各「１−夕７の回転に１！ｒっでケージジグ
６内を３つの竹勅室９゜９．９に区画して、各々の気筒
１Ａ、１［３において」記１８０°の位相差でもって吸
気、圧縮、爆発、膨張Ｊ５よび排気の各行程を順次行う
ｂのである。尚、１０は各気筒１Ａ、１Ｂにおいてロー
タハウジング２に設けられた排気ボー１へ、１１および
１２はリーディング側ｄ５よびトレーリング側点火プラ
グ、１３はロータ７の側面に装着されたサイドシール、
１４はロータ７の各頂部に装着されたツノペックスシー
ル、１５は１］−夕７の各頂γｉｌ１両側面に装着され
たコーナシールである。

上記各気筒１△、１Ｂにお（プる一方のサイドハ１ノジ
ング５に設（Ｊ／、：高で１荷用吸気ボート７′Ｉ（よ
、常１１′１聞１］シて聞［」面積が固定の主ボート４
　Ｈ］と、開閉されて開口面積が可変の補助ボーｊ−’
１．　ｌ）とから４するｉ＋Ｊ変ボートによって構成さ
れ、該補助ボー１〜１１）にに１補助ボー１〜／Ｉｂを
開閉しその間口面積を可変制御する回転バルブよりなる
制御弁１Ｇが配９うされ、該制御弁１Ｇにはエンジンの
排圧に応じて制開１弁１Ｇを（’ｆ　Ｍ）Ｊ制御づ−る
アクチユエータ１７が連結されでおり、エンジン高負荷
０．７のエンジン回す９、故が３５００　□−５００Ｑ
ｒｐｍの範囲１’Ｎ　ニ設定されｌζ切酔回転数ＮＯ以
上になると上記補助ボー１〜４１）を聞いて高負荷用吸
気ボー１〜４の間口面積を仝聞にするようにしている。

また、上記各気筒１Ａ、１Ｂにおける他方の一す”イド
ハウジング５に設けた低負荷用吸気ボート３は常時間口
して開口面積が固定の固定ボー１へににっで構成されて
いる。

また、上記低負荷用および高負荷用吸気ポート３．１は
ロータ７側面によって開閉さＩＬ、高負荷用吸気ボー１
〜４の補助ボーｌ〜４ｂの閉１１“２期は主ボーｌ−４
８の開時期よりもエキセン１〜す・・ｌクシセフ１〜ε
３の回転角で２０’以上遅らせるよ）に設定されＣいる
。また、高負荷用吸気ボーｉ−＝＝１はその開口ｊｉｌ
Ｊ間が変化し、制御弁１６が聞いているとき（補助ボ−
１へ４１）の開時）の開口期間／７．１１はエキセン１
〜リックシャフ１−ε３の回転角で２　’ｌ　Ｏ〜３２
０゛の範囲内に設定されており、また制御弁１６が閉じ
ているときく補助ボー１−４　ｂ閉ＩＩ’ｉ　）の開口
期間θｐは２３０〜２９０°の範囲内（１−設定されて
いる１、また、低負荷用吸気ボー１〜３（−１その開口
期間θｆが固定され、θｆ　＝２３０−２９０°の範囲
内に設定されている。さらに、上記高負荷用吸１ベボー
ト４の制御弁１６が開いているときの閉時門は低負荷用
吸気ボート３の開時期よりも２０°；、λ上遅らせるよ
うに設定されている。。

尚、上記制御弁１６が聞いているときく補助ボート４ｂ
聞時）の第２吸気ボー１−４の間口期間θｈは、その上
限である３２０°は、ザイド吸気ボー１〜を介して先行
作動？）コと後続作動室とが辻）ｍ　”ｊ−ろのを防止
ザるためで、［１−り側面による実υ１的４Ｊ：１ｉｉ
１ロ期間Ｊ：りしり゛イドシールによる聞ＩＦ期間（ま
約／１．　Ｏ°人きくなり、このサイドシールＵｉ］口
期間のラップを避けるために間に４０°以上の間隔を設
（）る必要があるので、これ以下に間口期間を抑えるこ
とにＪ：す、サイドシール外側のサイドハウジング内摺
面とローフ側面との間の微小間隙（通常２００μ程度）
を介しての吸気作動Ｙ〆とそれに続＜ＩＪ１気作動室と
の連通を防止し、アイドリングのＪ：うな低回転低負荷
時にＪ３りる排気ガスの吸気作１ＦＩＪ室への持ち込み
を防止し安定した燃焼を確保するｂのＣ゛ある。一方、
その下限で６つる２７０゜（よ、吸入上死点（ＴＤＣ）
から下死点（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
開口期間をこれ以上に設定する必要がある。また、制御
弁１６が閉じているときく補助ボート４ｂ閉時）の第２
吸気ボー１〜４つまり主ボー１〜４８の間口期間θ９Ｉ
よ、２３０〜２９０°の範囲内に設定され、か〕、後述
の＜１’Ｉ）式によりθｈ、ＮＱ、Ｎｂとの間−ひ θ９＝１８０’十θＯ 十（θ１１−１８０°−θＯ） Ｘ　（Ｎ　９　／　Ｎ　ｈ　） の関係を満足ツーるにうに設定される。

一方：１８は−☆η）がエアクリープ−１ε３ａを介し
て大気に開口して両気筒１Δ、１Ｂに吸気を供給ずく雪
こめの主吸気通路であって、該主１Ｂ＋Ｊ気通路１８（
には、吸入空気量を検出するエアフ１１−メータ′１９
が配設されている。上記主吸気通路１８４よエアフロー
メータ１９下流において隔壁＋Ｂｂ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＋！＋２気通路２１とに仕切らｎ１該主
低負荷用吸気通ｊｉｉ　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」になると全開となる
エンジン低角イ・１１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、また上記主高負荷用吸気通路
２１には、エンジン負荷が所定負荷以上になると開作動
するエンジン高負荷０１の吸入空気量をａｉｉ制御り−
る高負荷用絞り弁２３が配設され−（いる。ざらに、上
記主低負荷用吸気通路２０は低負荷用絞り弁２２下流に
Ｏ５いて同形状寸？ｉ〈の第１および第２低負荷用吸気
通路２０ａ、２０ｂに分岐されたのら各気筒’ＩＡ、１
Ｂの低負荷用吸気ボート３，３を介して作動室９゜９に
連通し、また」二記主高負荷用吸気通路２１は？：ｙＪ
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２１ａ　、２１ｂに分岐されｔこ
のら各気筒ＩＡ、ＩＢの高負荷用吸気ボート４，４（主
ボート４．ａ、４ａと補助ボート４．１）　、　４ｂ　
）を介して作動室９，９に連通しており、よって各気筒
１Ａ、１Ｂに対して、低負荷用吸気通路２Ｑａ、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に開ロリ−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
Ａｓは各低負荷用吸気通路２０ａ、２０１〕の最小通路
面積Ａｐよりも太きく　（Ａｓ　＞Ａｐ　）設定され、
また各高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの通路長さ９Ｓ
は各低負荷用吸気通ｉ？：１２０ａ。

２０　＋）の通路長さ交ｐよりも９．ｉ□ｉか＜　＜Ｏ
３＜９．ｐ　）設定されており、後述の高負荷用吸気）
１１１路２１ａ。

２１１）による圧力波（排気干渉効果で（７）圧縮波）
の（、、播をその減衰を小さくして有効に行うようにし
くいる。また、上記各低負荷用吸気）ｒＩ回路２０ａ。

２０ｂにはそれぞれ上記エアフローメータ１９の出力（
吸入空気量）に応じて燃料噴ＱＪ１１１が制御される電
磁弁式の燃料噴射ノズル２．１１．，２４が配設されて
いる。

イして、上記主高負荷用吸気通路２１の分岐部（よ高負
荷用絞り弁２３下流に位置して、第１高負荷用吸気通路
２１ａと第２高負荷用吸気通路２１ｂどを連通ずる連通
路２５を有する拡大室２６によって構成されている。上
記連通路２１；の通路面積ＡＣ３は圧力波（排気干渉効
果ぐの圧縮波）をその減衰を小さくして有効に伝達する
よ）に第１゜第２高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの最
小通路面積ＡＳと同等かそれ以上（Ａ　Ｃ３≧Ａｓ）に
設定されている。

Ｊ、た、上記主低負荷用吸気通路２０の分岐部は同様に
、低角イ１η用絞り弁２２］−流に位置して、第１　（
Ｉｔ負？＋ｉｉ用吸気通路２０ａと第２低負イ、８用吸
気通路２０ｂとを連通する連通路２７を有する拡大室２
８ににつて構成されている。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倍大；苦″（′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苫
しく低下することによるｂのである。Ｊ：だ、上記各拡
大窮２６，２８は、エンジンの加速時又は減速時等の過
渡運転時でのり°−ジタンクとして機能し、燃料の良好
な応答性を確保するものである。

さらに、上記第１．第２低負他用吸気通路２０ａ、２０
ｂの通路長さ９ｆ、つまり該６低負荷用吸気通路２０ａ
、２０＋）の拡大室２８への開口端面から作動室９への
聞ｌコ（低負荷用吸気ボート３）までの通路長さ９ｆは
、上記（ｉ）式からＵｆ＝０．３４・−〇、９１　（ｖ
ｎ）に設定されている。

」た、−ヒ記両気筒ＩＡ、１Ｂの高角イｌ＋Ｉ用吸気ボ
ー１−４．４間の通路長さｌ−ｖは、連通路２５の通路
長さｐｃｓと該連通路２５下流の第１．第２高負荷用吸
気通路２１ａ、２１ｂの各通路長さ、ＱＳ。

９Ｓどを加痒したもの（Ｌｖ　＝　９　ｃｓ＋　２　Ｑ
　ｓ　）となり、５０００〜７０００ｐｐｍのエンジン
回転時および３０００−＝１．５０Ｏｒｐｍのエンジン
中回転ＩＫ’＋にそれぞれ排気干渉効果を１３Ｊるよ−
）に下記式により設定されたものである。Ｊ−なわち、
ｌｖ　＝　（θｈ（Ｒ）−１８０−００）×（６０／　
３６０　Ｎ　ｈ　（Ｍ）　）×ａ　　　・・・（ＩＩ＞ 上記（ｎ）式（よ上記（Ｉ）式と同様で、Ｏ１）、０９
は第２吸気ボート４の間口期間でθｌ＋＝２７０〜３２
０’、θ、Ｑ　＝２３０〜２９０°−Ｃあり、無効期間
θｏ辷２０’であり、また、Ｎｈ、Ｎ９はエンジン回転
数でＮｈ　＝５０００〜７０００ｐｐｍ　。

ニーＪＱ　＝３０００〜４５００ｒｐｍ　ｒあり、よツ
Ｔ、これらの値から、１ｖ−０，５７〜１．３７ｍとな
る。

ここにｄ３いて、上記排気干渉効果を１５１るエンジン
高回転時としＣの基準回φ尺数Ｎｈ、＜ｂ０００〜７０
００＋・１〕■）は、一般に最高出力および最高速度が
この範囲に設定されていることから、エンジンの烏負荷
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。しかし、上記基準
回転数Ｎ　＋１は、制御弁１６が閉作動する高負荷時の
切替回転数ＮＣ（３５００・〜５０００）に対してＮ　
１１≧Ｎｃ＋５００「ｌ１１ｍに設定で−る必要がある
。これは、上記基準回転数Ｎ　ｈで排気干渉効果を得た
場合、その効果（過給効果）（ま基準回転数Ｎ　１１を
中心にＮ　＋１よりも１１０００ｐｐ高低回転側に及ぶ
が、実質的に実効あるのは５００ｐｐｍの範囲内である
ので、上記切替回転数ＮＣよりも少なくとも５００ｒｐ
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
を実効あるものとすることかできるためである。また、
排気干渉効果を得るエンジン中回転時としての回転数Ｎ
、Ｑは、上記基準回転数Ｎｈ（５０００〜７０００　ｒ
ｐｎ＋　）は勿論のこと、上記切替回転数ＮＣ＜３５０
０〜ｂｏｏＯｒｐｍ　）Ｊ：りも低イ！Ｄｊ転域である
が、上記と同様、エンジン中回転０、°１の排気干渉効
果を実効あるものとするためには３０００〜／Ｉ５００
　ｒｌ）ｍでかつ〜９．≦ＮＯ−３００に設定環る必要
がある。

尚、第２図中、２９は排気ボート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１こ触媒
装置く図示せず）を補助り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Ｊ：り説明する（、
−１高出力を要し制御弁１６の切替回転数Ｎｃより−ｅ
＋５０ｏｒｐｍ以上の高回転側の５０００〜７０００　
ｐｐｍのエンジン高負荷の高回転Ｕ、Ｙ　Ｎ　ｈには、
高負荷用絞り弁２３の閉作動により第１．第２高負狗用
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ト４．４（主ボー
ト４ａ　、４ａと補助ボート４．ｂ、４ｂ）から、低負
荷用吸気ボート３゜３からと共に独立し−Ｃ吸気の供給
を行っている。

その際、−ブノの気筒例えば第２気筒１Ｂの高負荷用吸
気ボー１−　／１間口時には残留排気ガスの圧力により
吸気が圧縮されて第２高角荷用吸気通路２１ｂ内の高角
動用吸気ボー１−４部分に開口時圧縮波が発生づる。こ
の間日時圧縮波は、両気筒１△。

１Ｂの高負荷用吸気ボー）−／１．．４間の通路長ざ１
−＼ｌを」：記５０００・〜７０００　ｒｐｍのエンジ
ン高回転９−７７を基準として」−記（ＴＩ）式ににす
０．５７〜１’、３７ｍに設定したことにより、第２高
負荷用吸気通路２１１）→連通路２５→第１高負荷用吸
気通路２１ａを経て、１８０°の位相差を持つ第１気ｎ
’ｓ　Ｉ　Ａの全開直前の高負荷用吸気ボート４に伝播
Ｊる。その結果、この圧縮波により、第１気筒１Ａの全
開直前の高負荷用吸気ボーＩ〜４ＩＪ臼ろの吸気の吹き
返しが抑制されて吸気が作動音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４開口時に発生する圧縮波も同様に
第２気筒１Ｂの全開直前の高負荷用吸気ボート４に伝播
して過給が行ねれる。」メ後同様にして、気筒ＩＡ、１
１（相亙間の高負荷用吸気系統〈可変ボー１〜側の吸気
系統）でのｉｊｔ’気干渉効果により強い過給効果がｆ
ｌじ、よって出ノｊ要求の高いエンジン高負荷高回転時
での充」眞効率が高められてエンジン出力を効５１！的
に向上さ（Ｊることができる。

一方、制御弁１６の切８回回転数Ｇよりら５００ｒｐ＋
＋を以上低回転側の３０００へ−４５０（’）　ｒｐｍ
のエンジン高負荷の中回転時Ｎ９には、各ξノ（筒１Ａ
。

１Ｂの高負荷用吸気ボー（〜４は制御弁１６の閉作動に
より補助ボー１〜４ｂが閉じられ主ボート４ａから吸気
の供給を行っている。その際にし、上述と同１）；、合
気１に５１Ａ、１Ｂの高負荷用吸気ボート４聞１」時に
（１間口時圧縮波が発生（〕、この開口時圧縮波は、高
負荷用吸気ボート４（主ボート４ａ）の開１」期間θ９
を２３０〜２９０°て・あって、かつ、θｈ、ＮＱ、Ｎ
ｈとの間で前記関係式を満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。その結果、気筒
ＩＡ、１１３４１１　Ｔ’ｉ間の高負荷用吸気ボー〈可
変ボー１−側の吸気系統）ての期気干渉効宋にＪ：る過
給効果により、土シン中回転１１４て゛の充填効率が高
められて出力向」二を図ることができる。。

そして、上記の如く制御弁１６の開閉によって高角’ｌ
ＩＵ用吸気ボート／Ｉ　（可変ボー１−）の聞［］明間
がθρから０１１へ変化ザるエンジン高負荷１時の回転
域つまり可変ボー！−の切替域では、８気筒１△。

１Ｂにおいて、低負荷用吸気ポート３の吸気開始により
第１．第２低負荷用吸気通路２０ａ、２Ｏｂ内には膨張
波が発生し、この膨張波（は、該低角イ１８用吸気ポー
ト３と拡大室２８どの間の通路長さ９ｆを１苔回転数Ｎ
Ｇを中心にその５００　ｒｐｎ＋高イ１（回転域の範囲
内を基Ｌ１（として上記（１）式により０９３４〜０．
９１ＴＩ′Ｉに設定しｌ、：ことにより、第１．負（４
２低負荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂ→拡人室２８（圧
縮波に反転して反則）→第１．第２＠負荷用吸気通路２
０ａ、２０ｂ→低負荷用吸気ボー１へ３（ｖ、偏波に反
転して反則）−〉第１．第２低負荷用吸気通路２０ａ、
２０ｂ→拡人至２８（ゴ稲波に反転して反射〉→第１．
第２低負荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂを経て、圧縮波
の２次脈動波どして各気筒１△、ＩＢの全開直前の低負
荷用吸気ポート３に伝！ｆｆｉ　シて過給が行ゎｌｌ’
ｌる。その結東、各気筒１Ａ、ＩＢ自身の低負荷用吸気
系統（固定ポート側の吸気系統）での吸気個有脈動効果
による過給効果により、上記高負荷用吸気ボー１−４（
可変ポート）切替域での充填効捧゛が高められて、可変
ポート切替域での間口期間の変化に伴う充填効率の変化
によるエンジン出力の落ち込み（谷部）が充足補償され
エンジン出力４向上させることができる。

したがって、このように各気筒１Ａ、ｌＢにおいて、エ
ンジン高角荷高回転時（５０（’：）　０〜７゜Ｏ○ｒ
ｐｍ　）および高負荷中回転時（３（，１００−０−４
５０Ｏｒｐに（１−？りる高負荷用吸気系統での全開直
１１で１の高負荷用吸気ポート４に対づる。ＩＪＩ気干
渉効果、並びに高負荷用吸気ポート４（可変ボー１〜）
切替領域における低負荷用吸気系統での全開直前のイ１
（負荷用吸気ポート３に対する吸気個有脈動効果によっ
て、第ｎ　ｒ２′Ｉ　を二示すようにエンジン中回転域
から高回転域に亘って一連に充ｊ眞９）率が増大して出
力を向上さけることがＣ′きる。尚、第４図で（，１１
、各気筒ＩＡ、１Ｂの低負荷用吸気通路２０ａ２０＋）
に拡大室を設りずかつ高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂ
を独立さＵた従来例の場合（破線で示す〉に対し、ＩＯ
ｆ：！動用吸気系統で６０００　ｒｐｍＪ′３よび３５
００　ｒｐｎ＋を塁ン＋１＝に排気干渉効果（二点鎖線
で・承り）を１１Ｊるとともに、低負荷用吸気系統−Ｃ
’　４５００　ｒｐｍ　Ａ：ｆｊ、準１ｍ　２　次（ｆ
）　吸気個有１ｆＡ　動効果（一点鎖線で・示す）をｊ
ＩＩるにうにした本発明実施例の場合（実線で示す）に
おけるエンジンの出力１−ルク特性を示す。

また、その場合、排気干渉効果をｊＥｌるための伝播経
路である高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂは、（ＩＵ　
＜Ｑ荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂよりも通路面積が大
であり、しかも通路長ざが短かいので、圧力波（圧縮波
）の伝」■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。

Ｊ：た、−１二記連通路２５は、高負荷用絞０弁２３下
流に位置し、しかも該連通路２５の通路面積ＡＣＳ　ヲ
ｌ：’！Ｊ負葡用吸気通路２１ａ、２１＋）の通路面積
へＳＪ：り同等以上としたので、上記高角前用絞り弁２
′３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（・二光揮できる１、ま
た、上記拡大室２８は（Ｌ（、ｉＪ荷用絞り弁２２下流
に位置するので、同様に、吸気個右脈？Ｊ＋効宋をイｊ
効に発揮できる。

ま／こ、上記吸気個有脈動効果による過給効果は、低負
荷用吸気ポー１−３の間口期間θｆ　、１ｆｌｌＪ御弁
１６の間作８Ｉ領域、低負荷用吸気通路２０；Ｉ、２０
ｂの拡大室２８の位置、および拡大室２Ｂと低負荷用吸
気ポー１−３間の通路長さ２ｆ等をト述の如く設定Ｊ−
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計変更に済み、ＪＭ造が極めて簡単
なものであり、ｊ；つて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しのではな（、そ
の他種々の変形例をも包含するしのである。」ニ記実ｆ
進例ては、酊変ポーＩ〜切ｆ７ｉ　１１；ｉ、固定ボー
１〜側の吸気系統一（吸気個有ＩＩ爪動りツ果をｌ’７
るどともに、］］ンジン高回転ＩＲＩＪ＞よび中回転時
、可変ボーｈ側の吸気系統Ｃ間口時圧縮波により両気筒
１Ａ、１！’３間でＩＪＩ気干渉効果によって過給効果
を１＋１６ようにしたが、吸気ボー１へ閉［二］時にも
吸気のすり）性により吸気か圧縮されて吸気通路内の吸
気ボー１〜部分に圧縮波が発生Ｊる。この一方の気筒で
発生した閉Ｄ　１１７圧縮波ら上記開口時圧縮波と共に
他方の気筒の全開直Ｏ１′Ｊの吸気ボーＩ〜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の出
力向」ニを一層有効に図ることができる。

また、上記実施例゛では、高負荷用吸気ボート４が可変
ボー１〜で低負荷用吸気ボート３が固定ボー１へ構造で
ある場合について述べたが、低負荷用吸気ボー１〜３が
可変ボートで高負荷用吸気ボート４が固定ボーｈ　ｌＦ
ｒ造である場合にも適用可能である。

その場合、少なくとも高負荷用吸気系統で切替回転数Ｎ
Ｃ±５０　Ｏｒｐｍの回転域で、吸気個有脈動効果を得
るように設定すればよい。要は、各々独立した２系統の
吸気通路をＩＵ＋え、その一方の吸気通路の吸気ボー１
〜が可変ボーｌ〜であるｊ）２：合に、他方の固定ボー
１〜側の吸気系統ににす＋＋Ｊ　１４１ポー１へ切替域
に吸気個有脈動効果を１ｑるように設定すれば所ｉ！Ｉ
Ｊの目的が達成される。

Ｊ、た、吸排気オーバラップｉ１間はエニ１−セン１〜
リンクシｔ・７１〜の回転角で０〜２０°の９・１′）
囲に設定することが、充填効率の向上を図るどどしに、
ダイリコーションガスの持込み量を少なりシ（待にエン
ジン低負荷時の失火の防止を図る」−（゛好ましい。

ざらにまた、上記実施例では、低角？Ｉ？ｉ用絞り弁２
２を主低負荷用吸気通路２０内に設【プｌζ型式のしの
について述べたが、低負荷用絞りか２２を、主低負荷用
吸気通路２０と主高負荷用吸気通路２′１どの分岐部上
流の主吸気通路１８に、；＋ｔ　ｌ：Ｊた型式のものも
採用可能であり、これら型式の１気筒以上のロータリピ
ストンエンジンに適用可１１ヒである。

以上説明したＪ：うに、本発明によれば、可変ボートを
備えたサイド吸気ボート式の２気筒ロータリビスＬ〜ン
エンジンにおいて、可変ボート切替時、固定ボー１〜側
の吸気系統での吸気個有脈動効果により過給効果を１９
るようにしたので、過給機等を要さずに既存の吸気系の
僅かな設計変更（、ゴよる極めて簡単なｉｆｆ成でもっ
て、上記可変ボート切替時のエンジン出力の落ち込みを
防止して出力向上を有効に図ることができる。よって可
変ボー１〜を備えたロータリピストンエンジンの出ツク
向上対策の容易天施化Ｊ５よび＝］ス１〜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図は全体禍成説明図
、第２図は全体概略図、第３図は第１および第２気筒の
吸気行程を示す説明図、第４図は本発明実施例による出
力トルク特性合示ずグラフである。 ２・・・ロータハウジング、２ａ・・・２節トロコイド
状内周面、３・・・低負荷用吸気ボート、４・・・高負
荷用吸気ボート、４ａ・・・主ポート、４１）・・・補
助ボー１−１５・・・サイドハウジング、６・・・ケー
シング、７・・・ロータ、８・・・エキセン１ヘリツク
シヤフ１゛、９′゛作動室、１６・・・制御弁、１８・
・・主吸気）１】）路、２０・・・主低負荷用吸気通路
、２０ａ・・・第１１１（負荷用吸気通路、２０ｂ・・
・第２低負荷用吸気通）＋／Ｈ１２１・・・主高負荷用
吸気通路、２１　ａ　・・・第１高Ｃ３（・＆用吸気通
路、２１ｂ・・・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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆＪ）　　２　ｆｌｉ５１−ロコイド状の内周面を有Ｊ
   る日−タハウジングどぞ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を、略三角形状のロ
   ーフがエキセン１ヘリツクシヤフトに支承されて遊星回
   転運動し、かつ第１吸気通路と第２吸気通路とが各々独
   立して各ザイハウジングに設（）た間口期間が固定され
   た第１吸気ボートａ３よび制御弁の開閉によって間口期
   間が変化する第２吸気ボートによって作動室に開口づ“
   るロークリピストンエンジンにＪ３いて、ａ、上記第２
   吸気ボートは、エンジン高負荷時の３５００〜５０００
   ｐｐｍにおいて制御弁の開作動により全開になるととも
   に制御弁を聞いているときの第２吸気ボートの開時期を
   第１吸気ポートよりも遅らせること、 ｂ、第１吸気ボートの開口期間をエキセンドリンクシャ
   フトの回転角で２３０〜２９０゜の範囲内に設定するこ
   と、 Ｃ８第１吸気通路の絞り弁下流に拡大室を設けること （１，上記拡大室から第１吸気ポー１へに至る第１吸気
   通路の通路長さを０１３ｚ〜０．９１１０の範囲内に設
   定すること によって、制御弁の開閉により第２吸気ボー１〜の間口
   期間が変化するエンジン回転域において、第１吸気ポー
   １〜の吸気開始により第１吸気通路内（二発生づる膨張
   波を上記拡大室で反転して反射１〕だ圧縮波の２次脈動
   波を全開直前の第１吸気・１ξ−トに伝播させ過給を行
   うようにしたことを′ｌ、７徴どするロータリピストン
   エンジンの吸気装置。