JPS5999032A - 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吸気通路内に発生Ｊ−る吸気
圧力波を利用してエンジンの高回転時および中回転時に
過給効果を１専るようにしたものに関する。

一般に、このような２系統の吸気通路および可変ポート
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
エンジンは、２節トロコイ１：状の内周面を有するロー
タハウジングとその両０１１１に位置するサイドハウジ
ングとで形成さ１ま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
（こ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、かつ各気筒において各々絞り弁
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けた間口期間カー固定され
た第１吸気ボートおよび制御弁によってｔｔｔ１口期間
が変化する第２吸気ポートによって作動室に開口するも
のであって、両気筒間で′上８己１８０゜の位相差を保
ちながら各気筒にお６ｓでロータの回転に伴い吸気゛、
圧縮、爆発、膨張およびＪ）Ｆ気の各行程を順次行うも
のである。そして、上９己第２吸気ポートは、常時開口
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エンジンの低負荷時の低・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
、制御弁が開かれるエンジンの高負荷時の高回転域では
、補助ボートからも吸気の供給を行うことにより、充填
効率を高めて出力向上を図るようにしたものである。

ところで、従来、このようなロータリピストンエンジン
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す
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、単一気筒のロータリピスト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
気ボートを有し、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
、吸気を早目に閉塞することににす、吸気管の寸法やエ
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
域に屋っで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、単一気筒のロータリ
ピストンエンジンに対するものであって、吸気通路内で
発生す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１実用に供し得ないもの
であった。しかも、吸気ポートとしてペリフェラルボー
トを用いているため、吸気ポ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４００〜６００＋ｗｍｌ−１ｇ（ゲ
ージ圧）程度に、ターボ過給機付エンジンでは１０００
１０００ｙｎ以上になっており、上記ペリフェラルポー
ト方式による充填効率向上は期待できないものとなって
し）る。

そこで、本発明者等は、ロータリピストンエンジンにお
けるサイド吸気ポートの吸気特性を検討するに、吸気ポ
ート開口時には作動室の残留ｔＪＦ気ガスの圧力によっ
て吸気が圧縮され、吸気通路内の吸気ポート部分に圧縮
波が発生することを知見した。このことから、一方の気
筒での上記（１）の圧縮波を他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ポートに作用ｕしめ
れ（ｆ過給効果が効果的に得られること（以下、排気干
渉効果という）を見い出したのである。この排気干渉効
果は、上述の如く、近年、エンジン排気系にリド気浄化
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。

尚、サイド吸気ポート式と異なり、吸気通路がロータハ
ウジングに開口するペリフェラル吸気ポート式にあって
は、該吸気ポ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
び可変ポートを備えたサイド吸気ポート式の２気筒ロー
タリピストンエンジンにおいて、各吸気ポートの開口期
間、制御弁の間作動領域、固気筒の各吸気通路同志の連
通位置、および固気筒の各吸気ポート間の通路長さを適
切に設定することにより、５０００〜７０００　ｒｐｍ
のエンジン高回転時および３０００〜４５００　ｐｐｍ
のエンジン中回転時、排気干渉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高めて出力向上を有効に図
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
位置スるナ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°の位相差を持って遊星回転運動し、かつ各気筒
において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各サイドハウジングに設けた間口期
間が固定された第１吸気ボートおよ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
に間口する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、常時開口する主ポートと、
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
開閉される補助ポートとからなり、その開口期間をθ９
．θｈ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θ９＝２３０〜２９０°の範囲内に、
制御弁が問いているときはθｈ　＝２７０〜３２０°の
範囲内に設定し、かつ上記制御弁を高負荷時の３５００
〜５０００ｒ＋）’ＩＩＩ以上におイエ間作動させると
ともに制御弁が開いているときの第２吸気ボートの閉時
期を第１吸気ボートよりも遅らせること、 ｂ、第１吸気ボートの開口期間θｆ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、 Ｃ０各気筒の第１および第２吸気通路同志を各々絞り弁
下流において連通路によって連通ずること、 ｄ、上記連通路およびその下流の第２吸気通路によって
形成される固気筒の第２吸気ポー１〜間の通路長さＬＶ
を０．５７〜１．３７ｔｎの範囲内に設定すること ｅ、上記連通路およびその下流の第１吸気通路によって
形成される固気筒の第１吸気ボート間の通路長さＬｆを
０．２４〜１．０３Ｔｒ＋の範囲内に設定すること によって上記制御弁の開いた５０００〜７０００ｒｐｍ
のエンジン高回転時および制御弁の閉じた３０００−４
５０Ｏｒｐｍのエンジン中回転時、一方の気筒の第２吸
気ポート開口時に吸気通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−
に伝播させる一方、５０００−７０°ＯＯ１’ｌ）ｍの
エンジン高回転時、一方の気筒の第１吸気ポート開口時
に第１吸気通路内に発生する圧縮波を他方の気筒の全開
直前の第１吸気ボート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２吸気ポート（主
ポート）間の排気干渉効果により充填効率を高めるとと
もに、エンジン高回転時、両気筒の第２吸気ボート間お
よび第１吸気、ボート間の二重の排気干渉効果により充
填効率を著しく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得るエンジン高回転
時としての基準回転数ＮＩ＋（５０００〜７０００ｐｐ
ｍ＞の限定は、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　ｂは、制御弁が開作動する高負荷時の切替回転数Ｎ
Ｏ（３５００〜５０００）に対しｒＮｈ≧ＮＮＣ−４−
５０Ｏｒｐに設定する必要がある。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）は基準回転数Ｎ　ｈを中心にＮｈよりち１１００
０ｒｐ高低回転側に及ぶが、実質的に実効あるのは５０
０　ｐｐｍ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５００　ｒｐｍ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
ができるためである。

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Ｎ９は、上記基準回転数Ｎｈ（５０００〜７０００
ｒｐｍ＞は勿論のこと、上記切替回転数Ｎｃ　　（３５
００〜５０００ｒｐｍ　）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３０００〜４５００ｒｐＩＩｌ、
でかツＮ９．≦Ｎｃ　−５００に設定する必要がある。

また、上記設定事項ａでの制御弁が問いているとき（補
助ボート開時）の第２吸気ポートの開口期間θｈは、そ
の上限である３２０°は、サイド吸気ボートを介して先
行作動室と後続作動室とが連通ずるのを防止するためで
、ロータ側面による実質的な開げ期間よりもサイドシー
ルによる開口期間は約４０’大きくなり、このサイドシ
ール開口期間のラップを避けるために間に４０’以上の
間隔を設ける必要があるので、これ以下に開口期間を抑
えることにより、サイドシール外側のサイドハウジング
内摺面とロータ側面との間の微小間隙（通常２００μ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
連通そ防止し、アイドリンクのような低回転低負荷時に
おける排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、その下限である
２７０°は、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。

一方、制御弁が閉じているとき（補助ボート閉時）の第
２吸気ポートつまり主ポートの開口期間θ交は、２．３
０〜２９０６の範囲で設定され、かつ、後述の（Ｉ）式
によりθｈ、Ｎ９．Ｎ１１との間で θＵ＝１８０°＋θ０ ＋（θｈ−１８０’−〇〇） Ｘ　　（Ｎ９．／Ｎｈ　　） の関係を満足するように設定される。

このθ９の設定並びに上記設定事項すでの第１吸気ボー
トの開口期間１）ｆの設定は、上記主ポートおよび第１
吸気ボート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、開時期を下死点後約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
トへの落ち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間口期間を２３
０°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°より、よって２３０〜２９０゜に設定さ
れる。

尚、本発明の各吸気ポートの間口期間θｈ、θ９、θｆ
はロータ側面による各吸気ポ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での各連通路の絞り弁下流位置設
定は、該絞り弁の存在が圧力波（圧縮波）の伝播の抵抗
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での内気筒の第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　ｒｐＨｌのエン
ジン中回転時に排気干渉効果を得るように設定されたも
ので、 ＬＶ　＝　（θＩＩ　（効−１８０−θ０）Ｘ　　（６
０／３６ＯＮｈ　　＜交））Ｘａ　　・・・（Ｉ） の式から求められた値である。すなわち、上記式におい
て、θｈ、θ９は第２吸気ボート開口期間でθ１１＝２
７０〜３２０°、θｊ＝２３０〜２９０°であり、１８
０°は両気筒間の位相差であり、またθ０は第２吸気ボ
ート開口から間口時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吸気ポート全開直前から全開までの期間とを合
算した無効期間で、θｏ祐２０’であり、よって〈θｈ
（！Ｑ）−１８０−θ０）は一方の気筒での圧縮波発生
から他方の気筒の第２吸気ポー１−への伝播までに要づ
るエキセントリックシャフトの回転角度を表わす。また
、Ｎｈ、Ｎ５１はエンジン回転数でＮｈ＝５０００〜７
０００ｒｐｍ　、ＮＱ　＝３０００〜４５００　ｒｐｍ
であり、６０／３６ＯＮｈ（Ｒ）は１°回転するのに要
する時間（秒）を表わす。また、ａは圧ツノ波の伝播速
度（音速）であって、２０℃でａ　＝３４３１１１　／
Ｓである。よって、これらの値から、Ｌｖ　＝０．５７
−．１　、３７７１１となる。

また、上記設定事項ｅでの内気筒の第１吸気ポート間の
通路長さＬｆは、５０００〜７０００ｒｐｍのエンジン
高回転時に排気干渉効果を得るように設定されたもので
、上記（Ｉ）式と同様のＬｆ’＝（θＦ−１８０−θ０
） Ｘ　（６０／３６ＯＮｈ　）Ｘａ　・＝　（Ｉ’　）の
式から求め゛られた値で、θｆ　＝２３０〜２９０°よ
り、Ｌｆ　＝０．２４〜１．０３ｍとなる。

尚、上記（１）、（Ｉ’　）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、本発明を図面に示す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ポートを備えた□　　サイド吸
気ポート式の２気筒ロータリピスト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ＩＡ、ＩＢは各々、２
節トロコイド状の内周面２ａを有す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
　、２０ｂおよび高負荷用吸気通路２１８．２１ｂが各
々開口する第１吸気ポートとしての低負荷用吸気ポート
３および第２吸気ボートとしての高負荷用吸気ボート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
リックシャフト８に支承されて遊星回転運動し、かつ各
気筒１Ａ、ＩＢのロータ７．７はエキセントリックシャ
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、ＩＢにおいて上記
１８０°の位相差でもって吸気、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。尚、１０は各気
筒ＩＡ、ＩＢにおいてＵ−タハウジング２に設けられた
排気ポート、１１および１２はリーディング側およびト
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９−夕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、１Ｂにおける一方のサイドハウジング
５に設けた高負荷用吸気ボート４は、常時開口して開口
面積が固定の主ポート４ａと、開閉されて開口面積が可
変の補助ポート４ｂとからなる可変ポー°トによって構
成され、該補助ポート４ｂには補助ポート４ｂを開閉し
その開口面積を可変制御する回転バルブよりなる制御弁
１６が配設され、該制御弁１６には工〕ノジンの排圧に
応じて制御弁１６を作動制御するアクチュエータ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
３５００〜５０００　ｐｐｍの範囲内で設定された切替
回転数ＮＣ以上になると上記補助ポート４ｂを聞いて高
負荷用吸気ボート４の間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における他方のサイ
トノ＼ウジング５（こ設けた低負荷用吸気ポート３は常
時開口して間口面積が固定の固定ボー１〜によって構成
されて（Ｘる。

また、上記低負荷用および高負荷用吸気４文−１〜３．
４はロータ７側面によって間開され、高負荷用吸気ボー
ト４の補助ポート４ｂの閉時期１．１主ポート４ａの閉
時期よりもエキセントリックシレフト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
吸気ボート４はその開口期間が変化し、制御弁１６が問
いているときく補助ポート４ｂの開時）の間口期間θ１
１はエキセン［・リックシャフト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
閉じているときく補助ポート４ｂ閉時）の間口期間θ９
は２３０〜２９０°の範囲内で、かつ、θｈ、Ｎ９．．
Ｎｂとの間で前記関係式を満足プベく設定されている。

また、低負荷用吸気ポート３はその開口期間θｆ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１６
が聞いているときの閉時期は低負荷用吸気ポート３の閉
時期よりも２０°以上遅らせるように設定されている。

一方、１８は一端がエアクリーナ１８ａを介して大気に
間口して内気筒ＩＡ、１Ｂ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１Ｂには、吸入空気量を
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（よエア７０−メータ１９下流において
隔壁１８ｂ（こよって第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２１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
になると全開と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、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時の吸入空気量を制御
する高負荷用絞り弁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に分岐されたのも各気筒ＩＡ、１Ｂの
低負荷用吸気ポート３，３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
唱気通路２１ａ、２１１）に分岐されたのも各気筒ＩＡ
、１Ｂの高負荷用吸気ボート４，４（主ボート４ａ、４
ａと補助ポート４ｂ、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　、２０ｂ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２１８．２１ｂの最小通路面積
Ａｓは各低負荷用吸気通路２０ａ、２０ｂの最小通路面
積ＡＩ）よりも大きく　（Ａｓ　＞Ａｌｌ　）設定され
、また各高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂの通路長さ９
．Ｓは各低負荷用吸気通路２０ａ。

２０ｂの通路長さ９ｐよりも短か＜　（９，ｓ　＜ｊｐ
　）設定されており、高負荷用吸気通路２１ａ、２１ｂ
による圧ｆｒ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Ｊ：うにしている。また
、上記各低負荷用吸気通路２０ａ、２ｏｂにはそれぞれ
上起工アフｌ」−メータ１９の出力〈吸入空気量）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
２４．２４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とを連通ダ′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２５０通路面梢Ａｃｓは圧力波（排気干渉効果
での圧縮波）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。また、上記主低負荷用吸気通路２０の
分岐部も、同様に、低負荷用、絞り弁２２下流に位置し
て、第１低負荷用吸気通路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
よって構成されており、上記連通路２７の通路面積ＡＣ
ｐは同じく圧力波を有効に伝達するように第１．第２低
負荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂの最小通路面積Ａｃｐ
と同等以上（Ａｃｐ≧Ａｐ＞に設定されている。尚、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、上配両気筒１Ａ、ＩＢの高負荷用吸気ボート４
，４間の通路長さＬＶは、連通路２５の通路長さ９ｃｓ
と該連通路２５下流の第１．第２高負荷用吸気通路２１
ａ　、２１ｂの各通路長さＵｓ。

ｐｓとを加算したもの（Ｌｖ　＝Ｕｃｓ−＋−２　ｐ　
ｓ　）となり、上記（Ｉ）式から、 Ｌｖ　＝０．５７〜１．３７　（ｍ） に設定されている。

また、上記山気筒ＩＡ、ＩＢの低負荷用吸気ボート３，
３間の通路長さＬｆは、連通路２７の通路長さ１１ｃｐ
と該連通路２７下流の第１．第２低負荷用吸気通路２０
ａ　、２０ｂの各通路長さ９ｒ。

１１ｐとを加算したもの（Ｌｆ＝９ｃｐ＋２交ｐ）とな
り、上記（工′）式からＬｆ　＝０．２４〜１゜０３（
ｍ）に設定されている。

尚、第２図中、２９．は排気ポート１０に接続された排
気通路、３０は該排気通路２９の途中に介設された触媒
装置（図示せず）を補助す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図により説明するに、高
出力を要し制御弁１６の切替回転数ＮＣよりも５００　
ｒｐｍ以上の高回転側の５０００〜７０００　ｒｐｍの
″エンジン高負荷の高回転時Ｎｈには、高負荷用絞り弁
２３の開作動により第１．第２高負荷用吸気通路２１ａ
、２１ｂが開かれ、かつ各気筒ＩＡ、ＩＢの高負荷用吸
気ボート４．４が制御弁１６の開作動により全開となっ
て該高負荷用吸気ボート４．４（主ポート４ａ、４ａと
補助ボート４ｂ　、　４ｂ　）から、低負荷用吸気ポー
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
縮されて第２高負荷用吸気通路２１ｂ内の高負荷用吸気
ボート４部分に間口時圧縮波が発生する。この開口時圧
縮波は、山気筒ＩＡ。

１Ｂの高負荷用吸気ボート４．４間の通路長さＬＶを上
記５０００〜７０００ｒｐｍのエンジン高回転時を基準
として上記（Ｉ＞式により０．５７〜１．３７Ｔｒ＋に
設定したことにより、第２高負荷用吸気通路２１ｂ→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気筒１Ａの全開直前の高負荷用吸
気ボート４に伝播する。

それと同時に、第２気筒１Ｂの低負荷用吸気ボート３開
口時には同じく第２低負荷用吸気通路２ｏｂ内の低負荷
用吸気ボート３部分に開口時圧縮波が発生し、この間口
時圧縮波は、山気筒ＩＡ。

１Ｂの低負荷用吸気ポート３，３間の通路長さＬ「を５
０００〜７０００ｒｐＩｌｌのエンジン高回転時を基準
として上記（■′　）式により０．２４〜１゜０３ｔｎ
に設定したことにより、第２低負荷用吸気通路２０ｂ→
連通路２７→第１低負荷用吸気通路２０ａを経て、第１
気筒１Ａの全開直前の低負荷用吸気ポート３に伝播する
。

その結果、この低負荷用および高負荷用吸気ボート３．
４に伝播した圧縮波により、第１気筒１Ａの全開直前の
低負荷用および高負荷用吸気ボート３．４からの吸気の
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１
Δの高負荷用吸気ボート４開口時および低負荷用吸気ボ
ート３開口時に発生する各圧縮波も同様に第２気筒１Ｂ
の全開直前の高負荷用吸気ボート４および低負荷用吸気
ポート３にそれぞれ伝播して過給が行われる。以後同様
にして、気筒ＩＡ、ＩＢ相互間の高負荷用吸気系統およ
び低負荷用吸気系統での２つ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エンジン高負荷
高回転時での充填効率が著しく高められてエンジン出力
を大巾に効果的に向上さＵることができ・る。

一方、制御弁１６の切替回転数ＮＯよりち５０Ｑｒｐｎ
＋以」１低回転側の３０００〜４５００ｒｌ）ＩＩＩの
エンジン高負荷の中回転時ＮＵには、各気筒ＩＡ。

１Ｂの高負荷用吸気ボー１−４は制御弁１６の開作動に
より補助ポーｈ　４　ｂ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、上述と同様、各気
筒１Ａ、１Ｂの高負荷用吸気ボート４間口時には開口時
圧縮波が発生し、この間日時圧縮波は、高負荷用吸気ボ
ート４（主ポート４ａの間口期間θ交を２３０〜２９０
°であって、かつ、θｈ、ＮＧ、Ｎｈとの間で前記関係
式を満足す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。よって、同様に、気筒１Ａ、ＩＢ相
互間の高負荷用吸気系統での排気干渉効果による過給効
果により、エンジン中回転時での充填効率が高められて
出力向上を図ることができる。

しＩＣがって、このように気筒１Ａ、ＩＢ相互間におい
て、エンジン高負荷高回転時（５０００〜７０００ｐｐ
ｍ）ｄ５よび高負荷中回転時（３０００〜４５００ｒｐ
ｍ）における高負荷用吸気系統での全開直前の高負荷用
吸気ボー１〜４に対する排気干渉効果、並びにエンジン
高負荷高回転時（５０００〜７０００ｒｐｍ）における
低負荷用吸気系統での全開直前の低負荷用吸気ボート３
に対する排気干渉効果によって、第４図に示ゴようにエ
ンジン高回転時および中回転時で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、エンジン高回転
時には２系統での排気干渉効果により出力向上を有効に
図ることができる。尚、第４図では、各気筒ＩＡ、１Ｂ
の低負荷用および高負荷用吸気通路２０ａ　、２０ｂ　
、２１ａ　、２１ｂを各々独立させた従来例の場合（破
線で示す）に対し、高負荷用吸気系統で６０００　ｒｌ
Ｊを基準に排気干渉効果（一点鎖線で示す）および４０
００　ｒｐｍを基準に排気干渉効果（一点鎖線で示す）
を得るとともに、低負荷用吸気系統で６０００　ｒｐｍ
を基準に排気干渉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１ｑるための伝播経路
である高負荷用吸気通路２１８．２１ｂは、低負荷用吸
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、上記各連通路２５．２７は、高負荷用および低負
荷用絞り弁２３．２２下流に位置し、しかも該８連通路
２５．２７の通路面積ＡＣ３，Ａｃ１）を高負荷用およ
び低負荷用吸気通路２１８．２１ｂおよび２０ａ　、２
０ｂの最小通路面積Ａｓ、Ａｐより同等以上としたので
、上記各校り弁２３゜２２や連通路２５．２７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、上記排気干渉効果ににろ過給効果は、低負荷用お
よび高負荷用吸気ボート３，４の開口期間θｆ、θ１１
．θ９．制御弁１６の間作動領域、高負荷用吸気通路２
１ａ、２１ｂ同志および低負荷用吸気通路２０ａ　、２
０ｂ同志を連通ずる各連通路２５．２７の位置、並びに
両気筒ＩＡ、１Ｂの高負荷用吸気ポート４．４間の通路
長さｌ’ｖおよび低負荷用吸気ポート３，３間の通路長
ざｌ−ｆを上述の如く設定゛することによって得られ、
過給（蔑等を要さないので、既存の吸気系の僅かな設計
変更で済み、構造が極めて簡単なものであり、よって容
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ものではなく、そ
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、各吸気ボート３．４間口時に発生す
る開口時圧縮波により両気筒ＩＡ、ＩＢ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、吸気ボート閉
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
の吸気ポー１〜部分に圧縮波が発生する。この一方の気
筒で発生した閉口時圧縮波も上記開口時圧縮波と共に他
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エキセン１〜リツクシ
ヤフトの回転角で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、ダイリューションガス
の持込み最を少なりシ【特にエンジン低負荷時の失火の
防止を図る上で好ましい。

さらに、上記実施例では、高負荷用吸気ボート４が可変
ポートで低負荷用吸気ボート３が固定ポート４？！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
変ポートで高負荷用吸気ボート４が固定ポート構造であ
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お
よび３０００〜４５００　ｒｐｍ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、高負荷用吸気系
統で５０００〜７０００　ｒｐｍのエンジン高回転時に
排気干渉効果を得るように設定すればよい。しかし、上
述の如く高負荷用吸気通路２１ａ、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
路長さが短いために強い排気干渉効果を発揮できるので
、上記実施例の如き構成が有利である。ぞの他、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〜が可変ポ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２ｏ内に設けた型式のものについて述
べたが、低負荷用絞り弁２２を、主低負荷用吸気通路２
０と主高負荷用吸気通路２１との分岐部上流の主吸気通
路１８に設けた型式のものも採用可能である。

以上説明じたように、本発明によれば、可変ポートを備
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、５０００〜７００Ｑ　ｒｐｍのエンジン
高回転時、２つ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、３０００〜４５００
ｒｐｍ　ｒＤｘンジン中回転時、一つの吸気系統での気
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
変更による極めて簡単な構成でもって、エンジンの高回
転時および中回転時での充填効率を高めて出力向上を有
効に図ることができ、特に出ツノを要するエンジン高回
転時の出力向上を大巾に図ることができる。よってロー
タリピスト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図は本発明による出力トル
ク特性を示すグラフである。 １Ａ・・・第１気筒、１Ｂ・・・第２気筒、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、４ｂ・・・補助ポート、５
・・・サイドハウジング、６・・・ケーシング、７・・
・ロータ、８・・・エキセントリックシャフト、９・・
・作動室、１６・・・制御弁、１８・・・主吸気通路、
２ｏ・・・主低負荷用吸気通路、２０ａ・・・第１低負
荷用吸気通路、２０ｂ・・・第２低負荷用吸気通路、２
１・・・主高負荷用吸気通路、２１ａ・・・第１高負荷
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、２
５・・・連通路、２７・・・連通路。

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ト７１〜に支承され該
   シ１１フトの回転角で１８０°の位相差を持って遊星回
   転運動し、かつ各気筒において第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１〜および′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吸気ポートは、常時開口する主ポートと、
   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
   開閉される補助ポートとからなり、その開口期間をエキ
   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荷時の３５００〜５０００　ｒｌ）
   ｍ以上において開作動させるとともに制御弁を開いてい
   るときの第２吸気ポートの閉時期を第１吸気ボートより
   も遅らせること、 ｂ、第１吸気ポートの開口期間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、 Ｃ０各気筒の第１および第２吸気通路同志を各々絞り弁
   下流において連通路によって連通ずること、 ｄ、上記連通路およびその下流の第２吸気通路によって
   形成される山気筒の第２吸気ポート間の通路長さを０．
   ５７〜１．３７７＋１の範囲内に設定すること ｅ、上記連通路およびその下流の第１吸気通路によって
   形成される山気筒の第１吸気ポート間の通路長さを０．
   ２４〜１．０３ｙｎの範囲内に設定すること によって上記制御弁の開いた５０００〜７００Ｑ　ｒｐ
   ｍのエンジン高回転時および制御弁の閉じた３０００〜
   ４５００ｒｐｍ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
   ートに伝播させる一方、５０００−７０００　ｒｐＨｌ
   のエンジン高回転時、一方の気筒の第１吸気ボート開口
   時に第１吸気通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１１吸気ポートに伝播させ
   過給を行うようにし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。