JPS6231171B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、トロコイド状内周面を有するロー
タハウジングと、そのロータハウジングの両側に
配設したサイドハウジングとで構成したケーシン
グ内を偏心軸に支承された多角形状のロータが遊
星回転運転するロータリピストンエンジンの吸気
装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種のロータリピストンエンジンの吸
気装置としては、１次側吸気通路に連通するよう
に一方のサイドハウジングに設けた１次側吸気ポ
ートと、２次側吸気通路に連通するように他方の
サイドハウジングに設けた２次側主および補助吸
気ポートと、上記２次側補助吸気ポートを負荷に
応じて開閉する制御弁とを備え、軽負荷から高負
荷の全運転域において、１次側吸気ポートから混
合気を吸入させ、さらに中負荷から高負荷の運転
域において、２次側吸気通路に設けたスロツトル
バルブを開いて２次側主吸気ポートからも混合気
を吸入させ、さらに、高負荷の運転域において、
上記制御弁を開いて２次側補助吸気ポートからも
混合気を吸入させることにより、軽負荷時に１次
側吸気ポートのみを開いて、燃料の霧化を促進し
て、燃焼性能、燃費性能を向上させる一方、高負
荷時に制御弁を開いて２次側補助吸気ポートから
も混合気を吸入させて、吸入効率、充填効率を向
上させて、出力性能を向上させるようにしたもの
が提案されている（日経メカニカル、37頁〜39
頁、1981年４月27日発行）。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、上記従来のロータリピストンエンジ
ンの吸気装置において、さらに出力性能を向上さ
せるためには、吸気ポート全体の総開口面積を大
きくしなければならない。しかしながら、上記総
開口面積は従来の構造ではどうしても大きくする
ことができない。というのは、１次側吸気ポート
の開口面積を大きくすれば、軽負荷時に燃料の霧
化を促進することができなくなり、また、２次側
主吸気ポートの開口面積を外方向つまりポート開
き始め縁線側に拡大すれば、軽負荷時に、排気ポ
ートと２次側主吸気ポートとのいわゆるオーバラ
ツプにより排気ガスの持ち込みが生じ、燃焼性が
悪くなり、ロータの進行方向側に拡大すれば、必
然的に２次側補助吸気ポートと干渉し、内側つま
り内方縁線側に拡大すればロータに装着したオイ
ルシールの摺動線と干渉し、また、２次側補助吸
気ポートの開口面積をロータの進行方向側に拡大
すれば、圧縮行程時に吸気の吹き返しが生じ、内
方縁線側に拡大すれば、上記と同様にオイルシー
ルの摺動線と干渉するからである。したがつて、
上記従来のロータリピストンエンジンの吸気装置
は、吸気ポートの総開口面積を大きくして、高負
荷時の出力性能を向上させることができないとい
う問題がある。

そこで、この発明の目的は、上記従来の欠点を
除去することにあつて、軽負荷時に燃料の霧化を
促進できるという従来の利点を保持したままで、
吸気ポートの総開口面積をさらに大きくして、出
力性能を向上し得るロータリピストンエンジンの
吸気装置を新規に提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明のロータリ
ピストンエンジンの吸気装置は、一方のサイドハ
ウジングに１次側主吸気ポートと、制御弁によつ
て負荷に応じて開閉される１次側補助吸気ポート
とを備え、他方のサイドハウジングに２次側吸気
ポートを備えて、従来の２次側補助吸気ポートに
代えて上記１次側補助吸気ポートを設けることに
より、上記２次側吸気ポートの開口面積を干渉す
ることなく大きくして、吸気ポートの総開口面積
を大きくし、吸入効率、充填効率を向上させて、
出力性能を向上させ得るようにしたことを特徴と
している。より詳しくは、トロコイド状の内周面
を備えた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ケーシング内
を、多角形状のロータが偏心軸に支承されて遊星
回転運転するロータリピストンエンジンにおい
て、一方のサイドハウジングに全運転領域で吸気
を供給する１次側主吸気ポートと高負荷運転領域
で吸気を供給し、該１次側主吸気ポートより閉口
時期の遅い１次側補助吸気ポートを設け、他方の
サイドハウジングに中負荷以上の運転領域で吸気
を供給する２次側吸気ポートを設けるとともに、
上記各吸気ポートの面積を、１次側主吸気ポート
面積＜２次側吸気ポート面積≦（１次側主吸気ポ
ート面積＋１次側補助吸気ポート面積），の関係
に設定したことを特徴としている。

＜作用＞ ロータリピストンエンジンが軽負荷運転領域に
あるときは、一方のサイドハウジングに設けられ
た１次側補助吸気ポートおよび他方のサイドハウ
ジングに設けられた２次側吸気ポートの通路が閉
鎖され、吸気作動室には、２次側吸気ポート面積
＞１次側主吸気ポート面積，の関係に設定された
１次側主吸気ポートからのみ混合気が吸入され
て、混合気の流速が早くなつて燃料の微粒化，霧
化が促進される。

また、上記ロータリピストンエンジンが中負荷
運転領域にあるときは、上記２次側吸気ポートの
通路が開かれ、吸気作動室には負荷に応じて、１
次側主吸気ポートおよび２次側吸気ポートから混
合気が吸入されて、吸気流速が早く霧化が促進さ
れ、かつ、吸気効率，充填効率も向上する。

また、上記ロータリピストンエンジンが高負荷
運転領域にあるときは、さらに、１次側補助吸気
ポートが開かれて吸気ポートの総開口面積が極め
て大きくなり、吸気室には１次側主吸気ポート，
２次側吸気ポートおよび１次側補助吸気ポートか
ら混合気が吸入されて、さらに、吸入効率，充填
効率が向上して出力性能が向上する。

このように、このロータリピストンエンジンの
吸気装置は、２次側吸気ポートのみを１次側主及
び補助吸気ポートとは異なるサイドハウジングに
設けたことにより、２次側吸気ポートを従来に比
べ制約を受けることなくロータの進行方向側に拡
大することができる。そのため、１次側主吸気ポ
ート面積＜２次側吸気ポート面積，となるように
設定することにより、吸気ポートの総開口面積を
極めて大きくとることができる。したがつて、軽
負荷時には燃料の霧化が促進して燃焼性能，燃費
性能が良く、かつ、高負荷時には吸気ポートの開
口面積を大きくして、吸入効率，充填効率を向上
し、出力性能が極めて向上する。また、その際
に、２次側吸気ポート面積≦（１次側主吸気ポー
ト面積＋１次側補助吸気ポート面積），となるよ
うに設定されているので、２次側吸気ポートへの
吹き返しが防止される。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

第１図において、１はトロコイド状内周面２ａ
を有するロータハウジング２とその両側に配設し
たサイドハウジング３，３とで構成したケーシン
グ、４は上記ケーシング１内で偏心軸（図示せ
ず）に支承されて遊星回転運動する多角状ロータ
であつて、このロータ４の回転に伴なつて、吸
入、圧縮、爆発および排気の各行程を連続して順
次繰り返すようになつている。

上記ロータ４は、図示しないが、頂部にアペツ
クスシールを、側部にコーナシール、サイドシー
ルおよびオイルシールを装着している。

また、７，７，７はケーシング１の内面とロー
タのフランク面４ａ，４ａ，４ａとの間に形成さ
れる作動室、１１，１２は一方のサイドハウジン
グ３に設けた１次側吸気ポートと１次側補助吸気
ポート、１３はロータハウジング２に設けた排気
ポートである。

上記１次側補助吸気ポート１２は１次側主吸気
ポート１１に近接させ、かつ第１図中矢印Ｘで示
すロータ４の進み側に位置させている。したがつ
て、上記１次側補助吸気ポート１２は、１次側主
吸気ポート１１がロータ４の側面で閉ざされてか
ら、そのロータ４が一定回転した後に、ロータ４
の側面で閉ざされるようになつている。

また、第２図に示すように、２次側吸気ポート
１５は他方のサイドハウジング３に１次側主吸気
ポート１１および１次側補助吸気ポート１２の一
部と相対するように設けている。このように、上
記１次側両吸気ポートが設けられたサイドハウジ
ング３とは異なるサイドハウジング３に２次側吸
気ポート１５を設けることによつて、制約を受け
ることなく、２次側吸気ポート１５の開口面積を
ロータ４の回転方向側に拡大することができ、吸
気ポートの総開口面積を大きくすることができる
のである。

上記１次側主吸気ポート１１の作動室７への開
口面積（１次側主吸気ポート面積）と、１次側補
助吸気ポート１２の作動室７への開口面積（１次
側補助吸気ポート面積）と、２次側吸気ポート１
５の作動室７への開口面積（２次側吸気ポート面
積）との関係は次のように設定している。すなわ
ち、１次側主吸気ポート面積＜２次側吸気ポート
面積≦（１次側主吸気ポート面積＋１次側補助吸
気ポート面積），としている。上記２次側吸気ポ
ート面積を１次側主吸気ポート面積より大きく設
定することにより、吸気ポートの総開口面積を大
きくすることができる。また、上記２次側吸気ポ
ート面積を１次側総吸気ポート面積より小さく設
定することにより、圧縮行程の作動室７からの２
次側吸気ポート１５への吹き返しが生じないよう
にしている。

一方、２１は各分岐通路２１ａ，２１ｂを介し
て１次側主吸気ポート１１および１次側補助吸気
ポート１２に混合気を導びく１次側吸気通路、２
２は上記１次側吸気通路２１に設けた１次側スロ
ツトルバルブ、２３は１次側スロツトルバルブ２
２下流の１次側吸気通路２１に設けた燃料噴射
弁、２５は２次側吸気ポート１５に混合気または
空気を導く２次側吸気通路、２６は２次側吸気通
路２５に設けた２次側スロツトルバルブである。

上記２次側スロツトルバルブ２６は、１次側ス
ロツトルバルブ２２にたとえば１次側吸気通路２
１の吸気負圧等を利用して連動させて、１次側ス
ロツトルバルブ２２の開度が一定値以上になる
と、開き始めるようにしている。つまり、２次側
スロツトルバルブ２６は中負荷以上の領域で開く
ようになつている。

一方、上記１次側補助吸気ポート１２および分
岐通路２１ｂには、制御弁としての円筒状回転弁
３１を回転自在に嵌め込み、その回転弁３１の外
周部に設けた開口部（図示せず）により１次側補
助吸気ポート１２を開閉できるようにしている。
上記回転弁３１は、アクチユエータ３２の作動ロ
ツド３３にピン３４、回転ロツド３５およびレバ
ー３６を介して連結して、上記作動ロツド３３の
出没により、回転弁３４を正逆回転させるように
している。上記アクチユエータ３２はたとえば排
気圧力で作動させるようにしていて、排気圧力の
高い高負荷時に作動ロツド３３を没入させて、１
次側補助吸気ポート１２を開くようにしている。

上記構成のロータリピストンエンジンの吸気装
置は、いま、軽負荷運転をしており、回転弁３１
が１次側補助吸気ポート１２を閉鎖し、２次側ス
ロツトルバルブ２６も２次側吸気通路２５を閉鎖
した状態にあるとする。

このとき、吸気作動室には１次側主吸気ポート
１１からのみ混合気が吸入されるため、混合気の
流速が早くなつて、燃料の微粒化、霧化が促進さ
れる。したがつて、軽負荷時の燃焼性能、燃費性
能が向上する。

次に、２次側スロツトルバルブ２６が一定開度
開き、かつ１次側補助吸気ポート１２が回転弁３
１により閉鎖されている中負荷運転領域にあると
する。

このとき、吸気作動室には負荷に応じて１次側
主吸気ポート１１および２次側吸気ポート１５か
ら混合気が吸入されるため、吸気流速が早くて、
霧化が促進され、燃費性能が良くなり、かつ、吸
気効率，充填効率も向上し、出力性能も改善され
る。

次に、２次側スロツトルバルブ２６が開き、か
つ、１次側補助吸気ポート１２が回転弁３１によ
り、所定開度乃至完全に開いている高負荷運転領
域にあるとする。

このとき、吸気作動室には１次側主吸気ポート
１１および２次側吸気ポート１５から混合気が供
給される上に、１次側補助吸気ポート１２からも
混合気が吸入されるため、吸入効率，充填効率が
向上し、出力性能が向上する。特に、第２図に示
すように、他方のサイドハウジング３には２次側
吸気ポート１５しか設けていないため、２次側吸
気ポート面積を、従来例（本発明の１次側主吸気
ポート面積と同じになつている。）よりも大きく
しているから、吸気ポートの総面積が極めて大き
くなつており、したがつて、吸入効率，充填効率
が極めて向上し、出力性能が極めて向上してい
る。また、上記２次側吸気ポート面積は第２図に
示すように設定しているため、２次側吸気ポート
１５は圧縮行程時にロータ４の側面で閉鎖され、
軽負荷運転時に作動室７から２次側吸気ポート１
５への混合気の吹き返しは生じない。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、この発明のロー
タリピストンエンジンの吸気装置は、一方のサイ
ドハウジングに全運転領域で吸気を供給する１次
側主吸気ポートと高負荷運転領域で吸気を供給
し、該１次側主吸気ポートより閉口時期の遅い１
次側補助吸気ポートを設け、他方のサイドハウジ
ングに中負荷以上の運転領域で吸気を供給する２
次側吸気ポートを設け、２次側吸気ポート面積＞
１次側主吸気ポート面積，となるように設定して
いるので、吸気ポートの総開口面積を大きくし
て、高負荷時の出力性能を向上できる上に、軽負
荷時に、１次側主吸気ポートからのみ混合気を吸
入して、吸気流速を早め、燃料の霧化を促進し、
燃焼性能、燃費性能を向上できる。また、２次側
吸気ポート面積≦（１次側主吸気ポート面積＋１
次側補助吸気ポート面積），となるように設定し
ているので、２次側吸気ポートを開閉する制御弁
を設けなくても、２次側吸気ポートへの吹き返し
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図
は吸気ポートの説明図である。 １……ケーシング、２……ロータハウジング、
３，３……サイドハウジング、４……ロータ、１
１……１次側主吸気ポート、１２……１次側補助
吸気ポート、１５……２次側吸気ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トロコイド状の内周面を備えたロータハウジ
   ングと、その両側に位置するサイドハウジングと
   で形成されたケーシング内を、多角形状のロータ
   が偏心軸に支承されて遊星回転運転するロータリ
   ピストンエンジンにおいて、 一方のサイドハウジングに全運転領域で吸気を
   供給する１次側主吸気ポートと高負荷運転領域で
   吸気を供給し、該１次側主吸気ポートより閉口時
   期の遅い１次側補助吸気ポートを設け、他方のサ
   イドハウジングに中負荷以上の運転領域で吸気を
   供給する２次側吸気ポートを設けるとともに、上
   記各吸気ポートの面積を、１次側主吸気ポート面
   積＜２次側吸気ポート面積≦（１次側主吸気ポー
   ト面積＋１次側補助吸気ポート面積），の関係に
   設定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。