JPS6130130B2 - - Google Patents

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ガ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
大きな障害となつている。

そこで、従来より、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
トには高負荷時に開く開閉弁を介設し、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
おける燃費性能および高負荷域の出力性能を同時
に改善するようにしたロータリピストンエンジン
の吸気装置が提案されてきた。

しかしこの種の従来の吸気装置においては、共
通の燃料供給装置に接続される主吸気ポート、補
助吸気ポートは全長にわたつて各々がロータリピ
ストンエンジンのサイドハウジングに独立して開
設されていたため、補助吸気ポートが開閉弁によ
つて閉じられているときに、主吸気ポートから供
給されるべき燃料の一部が補助吸気ポートに溜ま
つてしまつていた。したがつ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まつていた
燃料が一時に作動室内に供給されることにより燃
焼性悪化を招いていわゆるヘジテーシヨン現象を
起こしたり、ロータハウジングもしくはサイドハ
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ていた。

本出願人は既に、上記のような各種不都合を招
く補助吸気ポート内の燃料の溜まりを解消する吸
気装置を得、特許出願した（特願昭55−187400
号）。この特願昭55−187400号（特公昭57−49735
号）のロータリピストンエンジンの吸気装置は、
サイドハウジング内に独立して設けられた主吸気
ポートと補助吸気ポートとを、開閉弁の制御開口
付近で連通する連通路を設けたものであり、開閉
弁が閉じられているときには補助吸気ポート内に
進入した混合気がこの連通路を通過して主吸気ポ
ートに抜けるので、前述したような燃料の溜まり
が防止されるようになつている。

上記特願昭55−187400号の吸気装置は上記のよ
うに燃料の溜まりを確実に防止するものである
が、製造、品質管理が困難であるという難点が有
つた。すなわち前記連通路は、サイドハウジング
内に比較的細長く各々独立して開設される主吸気
ポートと補助吸気ポートの隔壁のかなり奥方に設
けられる形となるので、サイドハウジングの鋳造
が複雑化する上に鋳造に際してこの連通路形成用
に使用された中子を取り外すことも難しく、また
この奥方に位置した中子が取り外されているかど
うかを確認する作業も面倒なものとなるのであ
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、前述のような燃料の溜まりを起こさず、しか
も製造、品質管理の容易なロータリピストンエン
ジンの吸気装置を提供することを目的とするもの
である。

本発明のロータリピストンエンジンの吸気装置
は前述したような吸気装置、すなわち主吸気ポー
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、該主吸気ポートと補助
吸気ポートを共通吸気通路を介して燃料供給装置
に接続するとともに該補助吸気ポートに高負荷時
開かれる開閉弁を設けてなる吸気装置において、
上記共通吸気通路を、サイドハウジングの主吸気
ポートと補助吸気ポートの作動室側開口部近傍ま
で延びるように形成したことを特徴とするもので
ある。

上記のような共通吸気通路をサイドハウジング
に形成して、両吸気ポート間の隔壁を各ポートの
作動室への開口部近くまで取り除いた形とすれ
ば、前述したような補助吸気ポートにおける燃料
の溜まりは当然無くなり、鋳造において前述の如
き中子を使用することもないからサイドハウジン
グの製造、品質管理も容易になる。しかも補助吸
気ポートの長さが必然的に短くなるから開閉弁の
摺動部分面積が減小し、開閉弁がより小さな駆動
力で駆動され得るようになるという効果も生じ
る。

以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の１実施例によるロータリピス
トンエンジンの吸気装置を示すものである。なお
本実施例の吸気装置は、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
を接続してなるものである。トロコイド状の内周
面１ａを有するロータハウジング１と、このロー
タハウジング１の両側に配設されるサイドハウジ
ング２によつて構成されるケーシング内には、多
角形状のロータ３が、その頂辺をロータハウジン
グ１の内周面１ａに摺接させながら遊星回転運動
して作動室４を形成するように設けられている。
このロータ３には、各作動室４間の気密を保つア
ペツクスシール５、コーナーシール６およびサイ
ドシール７が装着され、また中心側にはオイルシ
ール８が装着されている。

一方のサイドハウジング２にはこのサイドハウ
ジング２の内側面に開口した開口部９ａを有する
中負荷用に設定した主吸気ポート９、同じく上記
サイドハウジング２の内側面に開口した開口部１
０ａを有する高負荷用に設定した補助吸気ポート
１０が設けられている。そしてこれら主吸気ポー
ト９と補助吸気ポート１０は、サイドハウジング
２の側端面から、両吸気ポートの開口部９ａ，１
０ａ近傍まで延びるように形成された共通吸気通
路１１に連通されている。これら吸気ポート９，
１０に加えてさらに、サイドハウジング２と、ロ
ータハウジング１をはさんで対向するサイドハウ
ジング（図示せず）には上記開口部９ａと整合
（対応）した開口部を有する低速用に設定した追
加吸気ポート（図示しないが図中仮想線２３ａで
示すように後述の１次吸気通路２３に連通するよ
う開設される）が形成されており、これら３つの
吸気ポートには複式の気化器１２から吸気マニホ
ールド１３を介して混合気が供給される。

上記各吸気ポートの開口部はロータ３の回転に
よつて開閉され、主吸気ポート９はロータハウジ
ング１に開設された排気ポートが実質的に閉じた
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１０は主吸気ポー
ト９が閉じた後所定のタイミングだけ遅れて閉じ
るように設定されている。一方図示しない追加吸
気ポートは前述の通り主吸気ポート９と同一形状
であつて、その開閉時期は排気ポートが実質的に
閉じた後開き、主吸気ポート９と実質的に同時に
閉じるように設定されている。

補助吸気ポート１０は、サイドハウジング２の
内側面に開口した作動室側開口部１０ａと、この
開口部１０ａに側方から連通するように共通吸気
通路１１の内端面から円孔状に開設された筒孔部
１０ｂとからなり、この筒孔部１０ｂには筒状の
開閉弁１４が長軸を中心に回動自在に嵌装されて
いる。この開閉弁１４は第２図に詳しく示すよう
に、軸方向先端が閉じられた円筒状に形成され、
この先端部に近い位置の周面には、該開閉弁１４
が所定角度位置に回されたときに補助吸気ポート
１０の開口部１０ａと連通する制御開口１４ａが
開設されている。

第２図に詳しく示すように上記開閉弁１４の他
端の開口部には、作動軸１５の先端がピン１６を
介して連結されている。この作動軸１５は吸気マ
ニホールド１３の円孔１７に回動自在に支承さ
れ、他端はこの吸気マニホールド１３を貫通して
外方に突出している。なおこの作動軸１５と吸気
マニホールド１３間には、２次吸気通路２５（後
に詳述）に発生する吸気負圧で外部から吸気通路
内に粉塵等が吸入されることを防止するラバーシ
ール１８が介装されている。

上記吸気マニホールド１３から突出した作動軸
１５の他端には作動レバー１９の先端が固定さ
れ、この作動レバー１９の基端は中間リンク２０
を介してアクチユエータ２１の作動ロツド２１ａ
と連結されている。したがつてアクチユエータ２
１の作動ロツド２１ａの軸方向直線運動は作動レ
バー１９で回転運動に変換され、回転する作動軸
１５によつて開閉弁１４が回動されて開口部１０
ａと制御開口１４ａとの連通開閉が行なわれる。
なお上記アクチユエータ２１において、ダイヤフ
ラム２１ｂは作動ロツド２１ａを支持するととも
にダイヤフラム室２１ｃを圧力室２１ｄと大気室
２１ｅに区画しており、大気室２１ｅ内にはスプ
リング２１ｆが縮装されている。そして圧力室２
１ｄには排気圧力導入管２１ｇが接続されてい
る。

この排気圧力導入管２１ｇの他端はエンジン排
気通路（図示せず）内に開口され、圧力室２１ｄ
には排気圧力が加えられる。この排気圧力は、エ
ンジンの負荷に対応して変化するものであり、高
負荷になるにしたがつて次第に高くなる。アクチ
ユエータ２１はそのスプリング２１ｆの選択等に
より、上記圧力室２１ｄに加えられる圧力が所定
値を超えるとダイヤフラム２１ｂが図中下方に移
動して作動ロツド２１ａを下降させるように設定
されている。

前述した図示しない追加吸気ポートは、１次絞
り弁２２を有する１次気化器１２Ａと吸気マニホ
ールド１３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２３に接続され、一方主吸気
ポート９と補助吸気ポート１０はこれら各ポート
の上流側で合流されて、サイドハウジング２に開
設した上記共通吸気通路１１に連通し、この共通
吸気通路１１は２次絞り弁２４を有する２次気化
器１２Ｂと、吸気マニホールド１３内に１次吸気
通路２３に対して独立形成された通路とにより構
成された２次吸気通路２５（これも両吸気ポート
９，１０に共に連通する共通吸気通路である）に
接続されている。

なお気化器１２は、１次側ベンチユリ部２６、
２次側ベンチユリ部２７、１次側メインノズル２
８（２次側は図示せず）、フロート室２９、メイ
ンジエツト３０、エアブリード３１を有し、２次
絞り弁２４は１次気化器１２Ａのベンチユリ負圧
が所定値以上になつたときに開くようにダイヤフ
ラム式のアクチユエータ（図示せず）に連係され
る。

以下、上記構造を有する本実施例の吸気装置の
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１２の２次絞り弁２４
は閉じており、作動室４には１次吸気通路２３か
らの混合気が追加吸気ポートによつてのみ供給さ
れる。該追加吸気ポート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２３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、よつて薄い混合気
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、排気ポートが実質的に
閉じた後に追加吸気ポートが開くように設定さ
れ、排気ポート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、気化器１２の２次絞り弁２
４が開作動し、主吸気ポート９からも２次吸気通
路２５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１０は開閉弁１４によ
つて閉じられ、該補助吸気ポート１０からの吸気
は行なわれないが、２次吸気通路２５を流れてき
た混合気はこの補助吸気ポート１０にもサイドハ
ウジング２内の共通吸気通路１１を経て流入す
る。しかしこの共通吸気通路１１は各吸気ポート
の開口部９ａ，１０ａに近い位置まで延設されて
いるので、換言すればその位置まで主吸気ポート
９と補助吸気ポート１０とを仕切る隔壁が形成さ
れていないので、この共通吸気通路１１に流入し
た混合気は開いている主吸気ポート９側に流れる
ようになり、サイドハウジング２の側端面まで両
吸気ポート間の隔壁が形成されている場合のよう
に補助吸気ポート１０内に燃料が溜まることはな
い。

一方、高負荷域においては、気化器１２の２次
絞り弁２４がさらに開作動するとともに、アクチ
ユエータ２１の圧力室２１ｄに作用する排気圧力
が上昇し、設定負荷状態を超えるとアクチユエー
タ２１が作動し、開閉弁１４を回動させることに
より、制御開口１４ａと補助吸気ポート１０の開
口部１０ａとが連通して開き、この補助吸気ポー
ト１０からも２次吸気通路２５の混合気が供給さ
れる。

したがつてこの高負荷域においては、追加吸気
ポート、主吸気ポート９、補助吸気ポート１０の
すべての吸気ポートから多量の混合気が供給され
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１０は主吸気ポート９および追加吸気ポー
ト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１０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１４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。

なお前記のような共通吸気通路１１がサイドハ
ウジング２内に設けられたため、補助吸気ポート
１０の長さは、開口部１０ａの長さよりも若干長
いだけのものとなる。したがつて開閉弁１４と補
助吸気ポート１０との摺動部分が短くなつて摺動
抵抗が小さくなるので、開閉弁１４を駆動するア
クチユエータ２１として駆動力の小さなものを使
うことが可能となる。

なお、上記アクチユエータ２１は種々設計変更
可能であり、高負荷時に開作動させるための信号
としても、上記排気圧力のに他エンジンの負荷状
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。

さらに上記実施例においてはサイドハウジング
２に主吸気ポート９、補助吸気ポート１０および
追加吸気ポートを設け、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
ポートは特に軽負荷用に形成し複式気化器１２の
１次気化器１２Ａに接続して主吸気ポート９から
独立させたものであつて、この追加吸気ポートを
省略して主吸気ポート９と補助吸気ポート１０と
の２ポートにより吸気ポートを構成してもよい。
この場合、主吸気ポート９は１次気化器１２Ａに
連通させる必要がある。一方、燃料供給方式とし
ても、上記実施例の如き気化器１２によるものの
ほか、燃料噴射方式を採用してもよい。

以上詳細に説明した通り本発明のロータリピス
トンエンジンの吸気装置は、エンジンの負荷に応
じて開閉される補助吸気ポートを設けたことによ
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つて、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。そして前述のようにサイドハウ
ジング内の共通吸気通路を、主吸気ポートと補助
吸気ポートの作動室側開口部近傍まで延びるよう
に形成したから補助吸気ポート非使用時にこの補
助吸気ポートに燃料が溜まることが防止でき、し
かもこのような共通吸気通路は前述した通りの全
く簡単な形状のものであるからサイドハウジング
の製造、品質管理も極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す一部破断立面
図、第２図は第１図の実施例の一部を拡大して示
す斜視図である。 ９……主吸気ポート、１０……補助吸気ポー
ト、１１……共通吸気通路、１２……気化器、１
４……開閉弁、１５……作動軸、２１……アクチ
ユエータ、２５……２次吸気通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サイドハウジングに主吸気ポートと、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
   ートとを設け、該主吸気ポートと補助吸気ポート
   とに接続し途中に燃料供給装置が配設された共通
   吸気通路を設けるとともに、前記補助吸気ポート
   に高負荷時開かれる開閉弁を設けてなるロータリ
   ピストンエンジンの吸気装置において、前記共通
   吸気通路を、サイドハウジングの主吸気ポートと
   補助吸気ポートの作動室側開口部近傍まで延びる
   ように形成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。