JPS6229617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーシングに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られる過給ポ
ートとを形成し、主吸気ポートからの自然吸入に
加えて、過給ポートから過給機によつて加圧され
たエアもしくは混合気を作動室に供給するように
したロータリピストンエンジンの過給装置の改良
に関する。

従来より、上記の如く、主吸気ポートからの自
然吸入に加えて、過給ポートから加圧エアもしく
は混合気を供給することにより、作動室の充填効
率を向上させるようにしたロータリピストンエン
ジンの過給装置は公知である（特公昭47−37721
号公報参照）。

ところで、この種の過給装置は、主吸気ポート
からの自然吸入によつて得られる吸入量に対して
補助的に加圧エアもしくは混合気を供給するもの
であつて、自然吸入量に対する過給量の割合は比
較的小さく、したがつて単一の過給ポートによつ
て賄うことができると考えられていた。

しかしながら、本発明者等の実験によれば、単
一の過給ポートによつて過給を行うようにした場
合、エンジンの低速時と高速時とでは、過給条件
が異なるためエンジンの全運転範囲に亘つて有効
な過給を行なうことが困難であることが明らかに
なつた。

即ち、エンジンの低速時には、ロータの回転速
度が遅いことにより過給ポートが作動室に対して
開かれている時間は比較的長く、したがつて十分
な過給時間が得られるため過給を効率よく行なう
ことができるが、エンジンの高速時には、ロータ
の回転速度が早いため過給ポートが作動室に対し
て開かれている時間はきわめて短くなり、したが
つて過給時間が短縮され、有効な過給を行なえな
いという問題がある。

かかるエンジンの高速時における過給不足とい
〓〓〓〓
う問題は、過給ポートの開口部をロータの回転方
向に関してできるだけリーデイング側にまで拡大
して過給ポートの有効開口面積を大きくし、過給
ポートの閉のタイミングを遅らせるとともに過給
ポートの通路抵抗を軽減することによつて解消し
得るが、反面過給時間が長くなるエンジンの低速
時において、過給機の加圧力が弱いため過給域終
期で作動室から過給ポートへの吹返しが生ずる問
題があり、有効な解決策とはなりえない。

また一方、エンジンの低速時には、主吸気ポー
トから作動室に自然吸入される主吸気の吸気慣性
が弱いため、過給ポートから供給される過給気が
主吸気ポートに逆流する過給気の吹返しを生じ、
充填効率がかえつて悪化する問題があり、この問
題は、過給ポートを含む過給通路に、偏心軸に同
期して過給通路を開閉するタイミングバルブを設
け、過給ポートを主吸気ポートがロータによつて
ほゞ閉じられる吸気行程終期に過給通路を開くよ
うにすることによつて解消することができるが、
このように過給通路にタイミングバルブを設けた
場合、過給時間がより制限されるため上記したエ
ンジンの高速時における過給不足という問題はさ
らに増長され、実際上過給量がほぼ皆無に等しく
なるという問題を生じる。

本発明は、かかる従来の問題を解消すべくなさ
れたものであつて、単一の過給ポートに代えて複
数の過給ポートを設けて、主過給ポートと副過給
ポートとを形成し、副過給ポートを選択的に使用
することによつて、エンジンの低速時における要
求と高速時における要求とを同時に満足すること
ができるロータリピストンエンジンの過給装置を
提供することを基本的な目的としている。

このため、本発明においては、主過給ポートを
含む主過給通路と、この主過給通路の途中で分岐
させた副過給ポートを含む副過給通路とを形成す
るとともに、副過給通路の途中にエンジンの低速
時に閉じエンジンの高速時に開く開閉弁を設け、
エンジンの低速時には主過給ポートのみを使用し
エンジンの高速時には主過給ポートに加えて副過
給ポートを使用することにより、過給ポート全体
の有効開口面積を確保するようにしたことを基本
的な特徴としている。

上記本発明の基本構成において、エンジンの高
速時における過給時間の確保という観点からは、
エンジンの高速時にのみ使用する副過給ポートの
閉のタイミングを主過給ポートに比して遅く設定
し、主過給ポートが閉じられたのち副過給ポート
によつて過給を続行するようにすることが望まし
い。

また、エンジンの低速時問題となる主吸気ポー
トへの吹返しの防止のためには、主過給通路に偏
心軸に同期して主過給通路を開閉するタイミング
バルブを設け、少なくとも主過給ポートの開のタ
イミングを吸気行程終期に設定することが望まし
い。

以下、図示の実施例について本発明を具体的に
説明する。

第１図において、１はトロコイド状の内周面２
ａを有するロータハウジング２とその両側に配置
されたサイドハウジング３，３とで形成されるケ
ーシング、４は頂部をトロコイド内周面２ａに摺
接しつつケーシング１内において偏心軸５の廻り
を遊星回転運動する三角形形状のロータ、６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、７はサイドハウジン
グ３の内面に開口し、吸気行程において吸気作動
室６ａ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、８はエアクリーナ、
９は気化器、１０は気化器９により生成された混
合気を主吸気ポート７に供給する主吸気通路、１
１は圧縮上死点付近において圧縮作動室６ｂ内の
混合気に着火する点火プラグ、１２は排気作動室
６ｃ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７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７に対し
ロータ４の回転方向に関してリーデイング側にお
いて、開口の向きがほゞ軸方向となるように開設
した主過給ポート、１４は主過給ポート１３に対
向するように他方のサイドハウジング３の内面に
おいて主過給ポート１３より一定量リーデイング
側に開口させた副過給ポート、１５はエアクリー
ナ８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、１６は過給
機１５の吐出側と主過給ポート１３とを連通し、
〓〓〓〓
過給機１５により吐出される加圧エアを主過給ポ
ート１３に送給する主過給通路、１７は主過給通
路１６の途中から分岐して副過給ポート１４に連
通する副過給通路、１８は主過給通路１６の副過
給通路１７との分岐点の下流に介設されたロータ
リバルブよりなるタイミングバルブ、１９は副過
給通路１７の途中において副過給通路１７を開閉
する開閉弁である。

上記タイミングバルブ１８はロータ４の偏心軸
５との間に懸張したタイミングベルト２０により
駆動されるプーリ２１に連結され、偏心軸５の２
回転で１回転するように駆動され、主吸気ポート
７がロータ４によつてほゞ全閉される吸気行程終
期に主過給通路１６を連通する。

一方、上記開閉弁１９は例えば電磁ソレノイド
弁として構成されており、エンジン回転数が設定
値以上に達したときにオンする回転数スイツチ２
２およびイグニツシヨンスイツチ２３を介してバ
ツテリ２４に接続され、エンジンの低速時には副
過給通路１７を閉じ、高速時には副過給通路１７
を図に点線で示すように連通して、副過給ポート
１４からも過給を行なえるようにしている。

なお、第１図中、２５は過給機１５の吐出側と
吸込側とを連通するリターン通路、２６はリター
ン通路２５の途中に介設したチエツクボールタイ
プのリリーフバルブ、２７は主過給通路１６の分
岐点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蝶型弁よりなるコント
ロールバルブで、該バルブ２７はエンジンの負荷
に応じて過給量をコントロールする。

上記実施例の構成について、次にその作用を説
明する。

エンジンの低速回転時においては、回転数スイ
ツチ２２はオフのまゝであり、開閉弁１９は支持
した弁体１９ａによつて副過給通路１７を閉じて
いる。このため、副過給ポート１４は過給に関与
せず、吸気作動室６ａには、主吸気ポート７から
自然吸入される混合気と、主過給ポート１３から
の過給気とが供給される。

即ち、第２図ａに示すように、吸気上死点T.
D.Cより若干遅れて主吸気ポート７がロータ４に
より開かれると、吸気作動室６ａ内の負圧に応じ
て気化器９により主吸気通路１０に供給された混
合気が主吸気ポート７から自然吸入される。

一方、主過給ポート１３は主吸気ポート７と
ほゞ同時に開かれるが、主過給通路１６はタイミ
ングバルブ１８によつて閉じられているため、主
吸気ポート７による自然吸入が行なわれている
間、過給を行なわず、したがつて、主過給ポート
１３から主吸気ポート７への吹返しは生じない。

次いで、主吸気ポート７がロータ４によつて
ほゞ全閉される吸気下死点B.D.Cに至ると、偏心
軸５に同期したタイミングバルブ１８が主過給通
路１６を連通し、過給機１５によつて加圧された
エアは、主過給通路１６を通して、この段階では
未だ閉じられていない主過給ポート１３から吸気
作動室６ａに供給され、充填量は主過給ポート１
３からの過給分（第２図ａ中ハツチング部分）だ
け増加する。

また、副過給ポート１４は主過給ポート１３と
同様に主吸気ポート７とほゞ同時に開かれ主過給
ポート１３が閉じた後一定タイミング遅れて閉じ
られ、この間副過給ポート１４は吸気作動室６ａ
に対して開かれた状態ではあるが、開閉弁１９に
よつて副過給通路１７を閉じているため、吸気作
動室６ａから副過給ポート１４への吹返しが生じ
ることはない。

一方、エンジンの高速時には、副過給通路１７
に設けた開閉弁１９が、回転数スイツチ２２のオ
ンによつて開作動され、副過給通路１７を連通す
る。

その結果、副過給ポート１４が吸気行程に関与
し、主吸気ポート７による自然吸入に加えて、主
過給ポート１３および副過給ポート１４による過
給が行なわれる。

この状態を第２図ｂに示す。この場合、副過給
ポート１４は、主吸気ポート７とほゞ同時に吸気
作動室６ａに対して開かれるが、エンジンの高速
時には、主吸気通路１０を流れる混合気の慣性は
増大しており、主吸気ポート７への吹返しを生ず
ることは少なく、加えて副過給ポート１４の開口
時間が実質的に短縮されるとともに過給機１５の
加圧力が強いため吸気作動室６ａから副過給ポー
ト１４への吹返しも生じにくくなる。したがつて
副過給ポート１４は吸気行程の初期から主過給ポ
ート１３が閉じられた以後一定期間にわたつて、
過給を行ない、吸気行程終期においてタイミング
バルブ１８によつて開かれる主過給ポート１３に
〓〓〓〓
よる過給不足を補償し、全体としてエンジンの高
速時に必要な過給量（第２図ｂ中ハツチング部
分）を確保することができる。

なお、副過給ポート１４による主吸気ポート７
への吹返しを十分に防止するためには、第３図に
示すように、副過給通路１７の途中に、主過給通
路１６と同様のタイミングバルブ２８を介設すれ
ばよい。この場合、第１図の実施例に示した副過
給通路１７にタイミングバルブを設けてないもの
よりも副過給ポート１４による過給量は減少する
が、副過給ポート１４から主吸気ポート７への吹
返しは完全に防止できる。しかしそれでもエンジ
ンの高速時には副過給ポート１４から主吸気ポー
ト７への吹返しが少なくなるので副過給通路１７
のタイミングバルブ２８は主過給通路１６のタイ
ミングバルブ１８の開のタイミングより、第４図
に示すように、一定のタイミングだけ早めるよう
にすることが好ましい。このようにすれば、エン
ジンの高速時において、副過給ポート１４からの
過給を主過給ポート１３に比べて、早期に開始で
き、また副過給ポート１４の閉のタイミングは主
過給ポート１３の閉のタイミングより遅く設定し
ているため、それだけ遅く過給を終了させること
ができる。その結果、例え、主過給ポート１３に
よる過給が不十分であつても、副過給ポート１４
による過給によつて、副過給ポートから主吸気ポ
ート７への吹返しを十分に防止したうえ過給量全
体（第４図中ハツチング部分）としては必要十分
なものとすることができる。

なお、副過給通路１７のタイミングバルブ２８
は、副過給通路１７と過給通路１６のレイアウト
の関係で、主過給通路１６のタイミングバルブ１
８と同軸とすることができ、また、主過給通路１
６のタイミングバルブ１８の駆動プーリ２１と同
様のプーリ（図示せず）を設け、このプーリを駆
動プーリ２１との間に懸張したベルト（図示せ
ず。）により同期駆動するようにしてもよい。

第３図に示した実施例は、上記の点を除いて異
なるところはないので、第１図と同じ参照番号を
付して説明を省略する。また、エンジンの低速時
における作動は、第２図ａに説明したのと同じで
あるから、これについても重複した説明を省略す
る。

以上詳細に説明したことから明らかなように、
本発明は、過給ポートを主過給通路に連通する主
過給ポートと、主過給通路から分岐した副過給通
路に連通する副過給ポートとによつて構成すると
ともに、副過給通路にエンジンの低速時閉じ高速
時に開く開閉弁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過給装置を提供するもので
ある。

したがつて、本発明に係る過給装置によれば、
エンジンの高速時における過給ポートの有効開口
面積を大幅に増加させることができるため、エン
ジンの高速時における過給量を確保することがで
きる一方、エンジンの低速時には過給ポートの有
効開口面積を減少させることができるため、作動
室から過給ポートへの吹返を防止して過給量を適
正化することができ、したがつてエンジンの全運
転範囲に亘つて有効かつ適正な過給を行なうこと
ができ、エンジン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る。

また、本発明において、副過給ポートを主過給
ポートに比して遅く閉じるように設定すれば、エ
ンジンの高速時における過給時間をそれだけ長く
確保することができ、さらに少なくとも主過給通
路にタイミングバルブを設けた場合には、とくに
エンジンの低速時における主吸気ポートへの吹返
しを生ずることなく、過給時期、過給量の適正化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にかかるロータリ
ピストンエンジンの過給装置の概略を示すエンジ
ン系統図、第２図ａ，ｂは夫々エンジンの低速時
および高速時における主吸気ポート、過給ポー
ト、タイミングバルブの開閉のタイミングを示す
ダイヤグラム、第３図は本発明の第２実施例を示
す第１図と同様のエンジン系統図、第４図は第２
実施例についてのエンジンの高速時における作動
を示す第２図ｂに対応したダイヤグラムである。 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、５……
偏心軸、７……主吸気ポート、１０……主吸気通
路、１３……主過給ポート、１４……副過給ポー
ト、１６……主過給通路、１７……副過給通路、
１８……タイミングバルブ、１９……開閉弁、２
８……タイミングバルブ。 〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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主吸気ポートと主過給ポート
   に設定時間遅れて閉じ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、 上記過給ポートを複数個設けて主、副過給ポー
   トを形成する一方、主過給ポートを含む主過給通
   路から分岐させて副過給ポートを含む副過給通路
   を設けるとともに副過給通路に所定のエンジン回
   転数以上で開く開閉弁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過給装置。 ２ 上記副過給ポートを主過給ポートより設定時
   間遅く閉じるように構成した特許請求の範囲第１
   項記載のロータリピストンエンジンの過給装置。