JPS5928736B2

JPS5928736B2 - ロ−タリピストンエンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS5928736B2
Application number: JP55187400A
Authority: JP
Inventors: 利昭谷岡; 博浜井; 博一田窪; 敏正前田
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1984-07-16
Also published as: JPS57110722A

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。

一般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
性な排気カ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
合気を濃くして、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
の要請に答える上で大きな障害となっている。

そこで、本発明は、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ポートとを有し、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ポー
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
気ポートには該補助吸気ポートの開口部近傍を高負荷時
に開く筒状開閉弁を介設し、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および高負荷域の出
力性能を同時に改善するものである。

しかるに、補助吸気ポートが主吸気ポートより遅れて閉
じるように構成され、しかも上記主吸気ポートおよび補
助吸気ポートは共通の燃料供給装置に接続されているこ
とにより、主吸気ポートとの分岐部から補助吸気ポート
の開口部までの距離が必然的に長くなり、その結果、こ
の開口部近傍を開閉する開閉弁から上記分岐部までの距
離も長くなるため、補助吸気ポートが開閉弁により閉じ
ているときに、主吸気ポートから供給されるべき燃料の
一部が上記開閉弁内すなわち補助吸気ポート内に溜るも
のである。

よって、補助吸気ポートが開いた際に、該補助吸気ポー
ト内に溜った燃料が一時に作動室内に供給され、ロータ
ノ・ウジングもしくはサイド・・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るものである。

本発明はかかる点に鑑み、主吸気ポートと、該主吸気ポ
ートに連通しだ・・ウジフグ外の吸気通路から分岐し該
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とを上記
吸気通路を介して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、該補助吸気ポートの開口部近傍
を高負荷時に開く筒状開閉弁を設けてなるものにおいて
、開閉弁の制御開口付近において補助吸気ポートと主吸
気ポートとを連通ずる連通路を設けたロータリピストン
エンジンの吸気装置を提供し、補助吸気ポート内に燃料
が溜るのを防止して前記欠点を解消せんとするものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

尚、この実施例は、ロータリピストンエンジンのサイド
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ポ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吸気装置を示すものである。

第１図ないし第５図において、１はトロコイド状の内周
面１ａを有するロータハウジング、２ａ。

２ｂはロータハウジング１０両側に醍設されたサイドハ
ウジングであって、ロータハウジング１とサイドハウジ
ング２ａ、２ｂによって構成されるケーシング内を多
角形状のロータ３がその頂辺をトロコイド状の内周面１
ａに摺接せしめながら遊星回転運動し作動室４を形成す
るようにしている。

該ロータ３は偏心軸５（第４，５図参照）に支承される
とともに、上記ロータ３には各作動室４間のガスシール
性を保つためにアペックスシール６、コーナシール７お
よびサイドシール８が装着され、中心側にはオイルシー
ル９が装着されている。

寸だ、１０は一方のサイドハウジング２ａにその内側面
に開口した開口部１０ａを有する中負荷用に設定した主
吸気ポート、１１は同じく一方のサイドハウジング２ａ
にその内側面に開口した開口部１１ａを有する高負荷用
に設定した補助吸気ポート、１２は他方のサイドハウジ
ング２ｂにその内側面に開口した開口部１２ａを有する
軽負荷用に設定した追加吸気ポートであり、１３は上記
各吸気ポート１０．ｌＬ１２に吸気マニホールド１４を
介して混合気を供給する複式の気化器である。

上記各ポートの作動室側開口部１０ａ、１１ａ
。

１２ａはロータ３の回転によって開閉され、第４図に示
すように、主吸気ポート１０は、ロータハウジング１に
開設された排気ポート１５が実質的に閉じだ後に開くと
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１１は主吸気ポート１０が閉じた
後設定値遅れて閉じるように設定されている。

一方、追加吸気ポート１２は上記主吸気ポート１０と同
一形状であって、その開閉時期は排気ポート１５が実質
的に閉じた後開き、かつ主吸気ポート１０と実質的に同
時に閉じるように設定されている。

さらに、１６は主吸気ポート１０と補助吸気ポート１１
とを両者の開口部１０ａ、Ｉｌａ近傍で上下方向に連通
ずる連通路である。

次に、１７は上記補助吸気ポート１１に介装され高負荷
時に開く筒状開閉弁である。

補助吸気ポート１１は、サイドハウジング２ａ内側面に
開口した作動室側開口部１１ａと、該開口部１１ａに対
しサイドハウジング２ｂの一端部から円孔状に開設され
た筒孔部１１ｂとからなり、この補助吸気ポート１１の
筒孔部１１ｂに開閉弁１７が回動自在に嵌装されている
。

該開閉弁１７は軸方向一端が開口した円筒状に形成され
、先端部側方に上記補助吸気ポート１１の開口部１１ａ
と所定角度位置で連通ずる制御開口１７ａが開設される
とともに、該制御開口１７ａは補助吸気ポート１１の開
口部１１ａが開閉弁１７で閉じられているときに前記連
通路１６と連通ずるように（第５図参照）開設されてい
る。

上記開閉弁１７の一端の開口部には作動軸１８の先端が
ピン１９を介して連結されている。

該作動軸１８は吸気マニホールド１４にガイド２０を介
して回動自在に支承され、他端は吸気マニホ−ルド１４
を貫通して外方に突出している。

尚、２１は作動軸１８と吸気マニホールド１４間に介装
されたラバーシールで、２次吸気通路２７に発生する吸
気負圧で外方の粉塵が吸入されるのを阻止する。

また、上記作動軸１８の他端には作動レバー２２０基端
が固定され、作動レバー２２の先端は中間リンク２３を
介してアクチュエータ２４の作動ロッド２４ａと連結さ
れ、アクチュエータ２４の作動ロッド２４ａの直線運動
が作動レバー２２で回転運動に変換され、作動軸１８に
よって開閉弁１７が回動され、開口部１１ａと制御開口
１７ａとの連通開閉が行われる。

尚、上記アクチュエータ２４において、２４ｂは上記作
動ロッド２４ａを支持するとともにケース２４ｃ内を圧
力室２４ａと大気室２４ｅとに区画するダイヤフラム、
２４ｆは大気室２４ｅに縮装されたスプリング、２４ｇ
は調整ねじ、２４ｈは圧力室２４ｄへの排気圧力導入管
、２４１は内外周に交互にスリットが形成されたソリッ
ド型のベローズである。

さらに、２５は、上記作動軸１８の外周に装着され一端
が作動レバー２２に係合されて該作動レバー２２を開閉
弁１７の閉作動方向に付勢するスプリングである。

上記アクチュエータ２４の圧力室２４ｄに導入される排
気圧力は、エンジンへの混合気の吸入量に対応して変化
するものであって、圧力室２４ｄに導入された圧力が設
定値を越えて上昇した高負荷時ニは、ダイヤフラム２４
ｂは下方へ偏倚し、作動ロッド２４ａの没入作動により
作動レバー２２、作動軸１８を介して開閉弁１７を回動
し、制御開口１７ａと開口部１１ａとを連通して補助吸
気ポート１１を開くものである。

一方、排気圧力が設定値より低い軽負荷時には、スプリ
ング２４ｆの付勢力によって作動ロッド２４ａが突出し
、開閉弁１７を閉回動し、制御開口１７ａと連通路１６
を連通ずるものである。

さらに、２６は気化器１３０１次絞り弁２８を有する１
次気化器１３Ａと吸気マニホールド１４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、２７は気化
器１３０２次絞り弁２９を有する２次気化器１３Ｂと吸
気マニホールド１４内に独立形成された通路とにより構
成された２次吸気通路であって、１次吸気通路２６は前
記追加吸気ポート１２に接続され、２次吸気通路２７の
下流側は２つに分岐して前記主吸気ポート１０および補
助吸気ポート１１にそれぞれ接続されている。

尚、気化器１３にｉいて、３０は１次側ベンチュリ部、
３１は２次側ベンチュリ部、３２は１次側メインノズル
（２次側は図示せず）、３３はフロート室、３４はメイ
ンジェット、３５はエアーブリードであり、２次絞り弁
２９は１次気化器１３Ａのベンチュリー負圧が設定値以
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
エータに連係される。

また、第４図で３６は点火プラグである。

以下、上記実施例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１３
の２次絞り弁２９は閉じており、作動室４には１次吸気
通路２６からの混合気が追加吸気ポート１２によっての
み供給される。

該追加吸気ポート１２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２６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１５が実質的に閉じた後
に追加吸気ポート１２が開くように設定され、排気ポー
ト１５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１３０２次絞り弁２９が開
作動し、主吸気ポート１０からも２次吸気通路２７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１１は開閉弁１７によって閉じ
られ、該補助吸気ポート１１（開閉弁１７）内に２次吸
気通路２７を流下する燃料の一部が流入するが、この開
閉弁１７内に流入した燃料は、制御間ロ１７ａ１連通路
１６を通って主吸気ポート１０から作動室４に供給され
、上記開閉弁１７内に溜ることはない。

一方、高負荷域においては、気化器１３０２次絞り弁２
９がさらに開作動するとともに、アクチュエータ２４の
圧力室２４ｄに作用する排気圧力が上昇し、設定負荷状
態を越えるとアクチュエータ２４が作動し、開閉弁１７
を回動させることにより、制御開口１７ａと補助吸気ポ
ート１１の開口部１１ａとが連通ｌ〜て開き、この補助
吸気ポート１１からも２次吸気通路２７の混合気が供給
される。

上記高負荷時には、主、補助および追加吸気ポーＮＯ，
ｌＬ１２の全部から多量の新気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１１は主吸気ポート１０およ
び追加吸気ポート１２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、補助吸気ポート１１の閉口時期は、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制限されるが
、本実施例においては、開閉弁１７を負荷と回転数に対
応する排圧で開閉制御しているので高負荷高回転時にお
ける出力性能向上の面から最適値に設定される。

尚、上記実施例において、筒状開閉弁１７の外周面には
、該開閉弁１７０回転作動を不良潤滑状態においても確
実とするために、フッ素樹脂等による樹脂被膜をコーテ
ィングしておくのが好ましい。

また、開閉弁１７０制御開口１７ａは閉じだ状態で上方
に位置するようにしてもよく、その場合には制御開口１
７ａとは別途透孔を設け、この透孔によって連通路１６
の開閉を行うようにしてもよく、さらに、補助吸気ポー
ト１１の開放時においても連通路１６を開いているよう
にしてもよい。

一方、上記アクテュエータ２４は種々設計変更可能であ
り、高負荷時に開作動させるだめの信号としても、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。

しかし、上記排気圧力を利用すると、高負荷時であって
且つ高回転時に補助吸気ポート１１から新気が供給でき
、高負荷低回転時には却って問題となる吸気の吹き返し
現象が改善できる効果を有し好ましいものである。

また、上記実施例では、主、補助および追加吸気ポート
１０，１１，１２の開口時期は、第４図に示す如く、排
気ポート１５が閉じた後に開くように設定しているが、
実用上は若干排気ポート１５とのオーバーラツプがある
ように設定してもよい。

さらにまた、上記実施例においてはサイドハウジング２
に主、補助および追加吸気ポート１０゜ｌＬ１２を開設
し、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１２は特に軽負荷用に形成
し複式気化器１３０１次気化器１３Ａに接続して主吸気
ポート１０から独立させたものであって、この追加吸気
ポート１２を省略して主吸気ポート１０と補助吸気ポー
ト１１との２ポートにより吸気ポートを構成してもよい
。

一方、燃料供給方式としても、上記実施例の如き気化器
１３によるもののほか、燃料噴射方式を採用してもよい
。

従って、以上のような本発明吸気装置によれば、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、該補助吸気ポートに高負荷時開
く筒状開閉弁を介設したことにより、軽負荷時には着火
性を向上し、薄い混合気による良好な運転を可能として
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最も好ましい燃費性能と出力
性能が得られる。

また、本発明では、開閉弁の制御開口付近において補助
吸気ポートと主吸気ポートとを連通ずる連通路を設けた
ことにより、補助吸気ポート内に燃料が溜るのを解消し
、一時に多量の燃料が作動室に供給されて、潤滑油を洗
い流したり排気ガス浄化性能に悪影響を与える不具合を
未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロータリピストンエン
ジンの要部断面側面図、第２図はサイド・・ウジングの
要部斜視図、第３図は開閉弁の作動機構を示す吸気マニ
ホールド部の正面図、第４図は吸気ポートと排気ポート
の開閉時期を示す説明図、第５図は要部縦断面図である
。１・・・ロータハウジング、２ａ、２ｂ・・・サイドハ
ウジング、３・・・ロータ、４・・・作動室、１０・・
・主吸気ポート、１１・・・補助吸気ポート、１２・・
・追加吸気ポート、１０ａ、ｌｌａ、１２ａ・・・開口
部、１３・・・気化器、１３Ａ・・・１次気化器、１３
Ｂ・・・２次気化器、１４・・・吸気マニホールド、１
５・・・排気ポート、１６・・・連通路、１７・・・開
閉弁、１７ａ・・・制御開口、１８・・・作動軸、２２
・・・作動レバー、２４・・・アクチュエータ、２５・
・・スプリング、２６・・・１次吸気通路、２７・・・
２次吸気通路、２８・・・１次絞り弁、２９・・・２次
絞り弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１主吸気ポートと、該主吸気ポートに連通したハウジ
ング外の吸気通路から分岐し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設け、該主吸気ポ
ートと補助吸気ポートとを上記吸気通路を介して共通の
燃料供給装置に接続するとともに該補助吸気ポートに該
補助吸気ポートの開口部近傍を高負荷時に開く筒状開閉
弁を設けてなるロータリピストンエンジンにおいて、該
開閉弁の制御開口付近において補助吸気ポートと主吸気
ポートとを連通ずる連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。