JPS5933861Y2

JPS5933861Y2 - ロ−タリピストンエンジンの過給装置

Info

Publication number: JPS5933861Y2
Application number: JP6529079U
Authority: JP
Inventors: 朝雄田所; 晴男沖本; 達也喜田; 広野村; 「まさ」人吉村
Original assignee: マツダ株式会社
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1984-09-20
Also published as: JPS55165927U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ロータのケーシングに、作動室内の吸気負圧
によって混合気を吸入する主吸気ポートと、主吸気ポー
トに設定タイミング遅れて閉じるように設定され、エン
ジンにより駆動される過給機によって加圧した混合気あ
るいは空気を供給する過給ポートとを形成してなるロー
タリピストンエンジンの過給装置の改良に関するもので
ある。

従来より、この種の過給装置は例えば特公昭４７−３７
７２１号公報により公知である。

この種の過給装置は、主吸気ポートから自然吸入される
混合気に加えて、ある割合で補助的に加圧空気あるいは
混合気を過給ポートから供給（過給）し、作動室への充
填効率の向上を図ることを目的として訃り、過給量自体
はさほど多くないことから、比較的小容量の過給機によ
って賄うことができる。

しかしながら、従来の如く、過給機の駆動軸をエンジン
の出力軸に連結して過給機を駆動するようにした場合、
過給機の吐出量は能力が飽和する以前においては！エン
ジン回転数に比例するため、回転数の低いエンジンの低
回転時には吐出量が不足し、その結果、過給量が不足す
る問題がある。

そこで、例えばエンジンの出力軸と過給機の入力軸をＶ
ベルトで連結する際、入力軸のプーリの径を出力軸のプ
ーリの径よりも比較的小さく設定するなどして、過給機
を増速しで駆動し、エンジンのｍ転時における過給機の
吐出量を増大させることが考えられるが、エンジンの低
速時には、主吸気ポートから自然吸入される混合気の吸
気慣性が小さいため、単に過給機の吐出量を増大させる
だけでは過給ポートから主吸気ポートへの吹返しを生じ
、主吸気ポートによる自然吸入を著しく損うため、結局
有効な充填量を得ることができない。

しかも、過給機を増速しで駆動した場合過給機の吐出量
の能力は比較的低いエンジン回転数において飽和するに
もかかわらず、過給機はエンジン高回転時にはより高回
転で回転するため不要な負荷がエンジンにかかるととも
に過給機の耐久性も低下するといった問題がある。

！た、前記の問題は、大容量の過給機を用いれば解消し
うるが、大容量の過給機はその筐１エンジンの負荷とな
るため、出力の向上という本来の目的を有効に達成する
ことができない。

本考案は、したがって、小容量の過給機を用いた場合に
おけるエンジン低回転時の過給量不足を解消するために
なされたものであって、エンジンの低回転時においては
過給機を増速しで駆動し、吐出量即ち過給量を確保する
一方、過給量の増大にともなう過給ポートから主吸気ポ
ートへの吹返しを防止することができるロータリピスト
ンエンジンの過給装置を提供せんとするものである。

このため、本考案においては、過給機の吐出側から過給
ポートに至る過給通路の途中に、偏心軸に同期して吸気
行程終期に過給通路を開くタイミングパルプを設ける一
方、エンジンの出力軸と過給機の入力軸とを、エンジン
回転数の増大に応じてエンジン回転数に対する過給機の
回転数の比率を小さくする連結装置を介して連結し、エ
ンジンの低速時には、相対的に高い回転数で過給機を駆
動して吐出量を確保する一方、吐出量の増大にともなう
過給ポートから主吸気ポートへの吹返しをタイミングバ
ルブによって防止するようにしたことを特徴としている
。

以下、図示の実施例について本考案を具体的に説明する
。

第１図において、１はトロコイド状の内周面２ａ有す
るロータハウジング２とその両側に配置さたサイドハ
ウジング３とで形成されるケーシン、４は頂部をトロ
コイド内周面２ａに摺接しつケーシング１内を遊星回
転運動する三角形形状のロータ、５はケーシング１の内
面とロータ４のフランク面とで画成される可変容積の作
動室６はサイドハウジング３の内面に開口し、吸気行程
に訟いて吸気作動室５ａに対し、所定のタイミングでロ
ータ４により開閉される主吸気ポート、７はエアクリー
ナ、８は気化器、９は気化器８にまり生皮された混合気
を主吸気ポート６に供給する吸気通路、１０は圧縮上死
点付近において圧縮作動室５ｂ内の混合気に着火する点
火プラグ、１１は排気作動室５ｃの排気ガスを排気マニ
ホールドに排出する排気ポートで、これらは、ロータ４
の回転に応じて連続的に吸気、圧縮、爆発、膨張、排気
の各行程を繰返すロータリピストンエンジンを構成して
いる。

一方、１３は主吸気ポート６と同様サイドハウジング３
の内面に開口し、主吸気ポート６に対しロータ４の回転
方向に関してリーディング側において、開口の向きがは
寸軸方向となるように開設した過給ポート、１４はエア
クリーナ７からエアを吸込み、加圧して吐出するベーン
タイプのエアポンプよりなる過給機、１５は過給機１４
の吐出側と過給ポート１３とを連通し、過給機１４によ
り吐出される加圧エアを過給ポート１３に送給する過給
通路、１６は過給通路１５の途中に介設されたロータリ
バルブよりなるタイミングパルプで、このタイミングパ
ルプ１６は、ロータ４の偏心軸１７との間に懸張したタ
イミングベルト１８により駆動されるプーリ１９に連結
され、偏心軸１７に同期して、偏心軸１７の２回転で１
回転するように駆動される。

なお、第１図中、２０は過給機１４の吐出側と吸入側と
を連通ずるリターン通路、２１はリターン通路２０の途
中に介設したチェックボールタイプのリリーフバルブ、
１５ａは過給通路１５のタイミングパルプ１６より上流
に介設され、例えばエンジンの負荷に応じて開閉が制御
されるコントロールバルブで、該ハル７”１５ａはエン
ジン回転数に応じて過給量をコントロールする。

上記過給ポート１３は、主吸気ポート６とはｙ同時にロ
ータ４によって吸気作動室５ａに開口する一方、主吸気
ポート６がロータ４によって全閉された時点（第１図中
、仮想線イで示すロータ姿勢参照）においても依然とし
て吸気作動室５ａに対して開かれており、主吸気ポート
６の全閉後設定時間違れて全閉されるように、その開口
位置及び開口形状を設定する。

上記過給機１４の入力軸２２は、第２図に示すように、
連結装置としてのマグネチックカップリング２３を介し
てエンジンの出力軸（図示せず。

）に連結する。

このマグネチックカップリング２３は、原理的には周知
であり、磁気ヒステリシス現象を利用し、磁気ヒステリ
シスの大きいコバルト鋼等のヒステリシス材と円周上に
Ｎ極、Ｓ極の永久磁石を交互に配列してなる永久磁石と
の間に生じる磁力によって伝達トルクがは！一定となる
ように、駆動側と被駆動側とを連結するものである。

本実施例では、永久磁石２４を組込んだ駆動ディスク２
５を過給機入力軸２２にベアリング２６を介して軸受す
るとともに駆動ディスク２５に設けたプーリ２γをエン
ジン出力軸との間に懸張したベルト２８によって駆動す
るようにする一方、コバルト鋼等のヒステリシス材２９
を組込んだ被駆動ディスク３０を過給機入力軸２２に直
結し、両ディスク２５，３０を僅かな間隙を介して相対
向させた構成としている。

上記のように、伝達トルクが一定となるマグネチックカ
ップリング２３によってエンジン出力軸と過給機入力軸
２２とを連結した場合、エンジン回転数の増大に応じて
エンジン回転数に対する過給機１４の回転数の比率を小
さくすることができるので、エンジン回転数の低いとき
にのみ過給機１４を増速しで駆動させることが可能にな
る。

すなわち第３図に実線で示すように、例えばエンジンの
出力軸１回転に対してプーリ２７が３回転するようにそ
のプーリ比を設定するとともに、過給機１４の回転数が
３００Ｏｒ、ｐ、ｍに達したときマグネチックカップ
リング２３がスリップするようにその伝達トルクを設定
した場合エンジン回転数が低速のときには、過給機回転
数は大きな比率でエンジン回転数に正比例し、過給機回
転数３００Ｏｒ、ｐ−ｍ以上、換言すればエンジン回
転数が１００Ｏｒ、ｐ、ｍ以上のときには、両ディス
ク２５．３０間にスリップが生じエンジン回転数がそれ
以上高くなっても過給機回転数をはマ一定となるように
駆動させることができる。

そのため、第４図に実線で示すように、過給機１４の吐
出量自体も、エンジンの低回転時は、エンジン回転数の
増加より高い比率で増加し、エンジン回転数が１００
Ｏｒ、ｐ、ｍ以上になるとはマ一定となる。

したがって、第３図および第４図に点線で示すように、
エンジン出力軸と過給機入力軸とを単にベルト等で連結
した場合に比して、エンジン回転数の低い段階での過給
機回転数および吐出量を大幅に増加させることができ、
よってエンジンの低速時における過給量を十分に確保す
ることができ、しかもエンジン回転数の高い段階では過
給機を不用意に高回転させないため、エンジン高回転時
における不要な負荷がエンジンにかかるのを防止すると
ともに過給機の耐久性を良好に維持できる。

このように、エンジンの低回転時においては、過給機１
４は偏心軸（エンジン出力軸）１７に相対して高速駆動
されて十分な過給量を確保する一方、タイミングパルプ
１６が閉じられている間、タイミングパルプ１６の上流
側に蓄圧された加圧エアは、タイミングパルプ１６が、
吸気行程終期（主吸気ポート６がはマ全閉される時点）
において開かれたときに、勢いよく吸気作動室５ａに供
給され、主吸気ポート６から自然吸入により吸入された
混合気に対して過給を行なうことができ、しかもこの段
階では主吸気ポート６はロータ４によって閉じられてい
るため、過給ポート１３から主吸気ポート６への吹返し
を生ずることもない。

以上のように、本考案は、過給機と過給ポートとを連通
する過給通路の途中に過給通路を吸気行程終期に開くタ
イミングパルプを設ける一方、過給機の入力軸を、エン
ジン回転数の増大に応じてエンジン回転数に対する過給
機の回転数の比率を小さくする連結装置を介してエンジ
ンの出力軸に連結したことを特徴とするロータリピスト
ンエンジンの過給装置を提供するものである。

本考案によれば、エンジンの低速時には、相対的に高い
比例で過給機を駆動することができ、したがってエンジ
ンの低速時における過給機の吐出量を必要十分に確保す
ることができ、吹返しを防止するため設けたタイミング
パルプによって制限された僅かな時間においても必要十
分な過給量を確保することができ、とくにエンジンの低
速時における発生トルクの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るロータリピストンエンジンの過給
装置の概略を示すエンジンの全体説明図、第２図は本考
案に係る連結装置の一例を示す軸乗直断面図、第３図お
よび第４図は夫々エンジン回転数に対する過給機の回転
数および吐出量の変化を示すグラフである。１・・・ケーシング、２・・・ロータハウジング、３・
・・サイドハウジング、４・・・ロータ、５ａ、・・・
、５ｃ・・・作動室、６・・・主吸気ポート、１３・・
・過給ポート、１４・・・過給機、１５・・・過給通路
、１６・・・タイミングバルブ、１７・・・偏心軸、２
２・・・過給機入力軸、２３・・・連結装置としてのマ
グネチックカップリング。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】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
両側に配置したサイドハウジングとからなるケーシング
に、作動室内の吸気負圧によって混合気を吸入する主吸
気ポートと、主吸気ポートに設定タイミング遅れて閉じ
、かつエンジンの出力軸により駆動される過給機によっ
て加圧した混合気あるいは空気を供給する過給ポートと
を形成してなるロータリピストンエンジンの過給装置に
おいて、上記過給ポートを含む過給通路に偏心軸に同期して吸気
行程終期に開くタイミングパルプを設ける一方、上記エ
ンジンの出力軸と過給機の入力軸とをエンジン回転数の
増大に応じてエンジン回転数に対する過給機の回転数の
比率を小さくする連結装置を介して連結したことを特徴
とするロータリピストンエンジンの過給装置。