JPS6282234A - ロ−タリピストンエンジンの吸気装置 - Google Patents
ロ−タリピストンエンジンの吸気装置Info
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- JPS6282234A JPS6282234A JP60222333A JP22233385A JPS6282234A JP S6282234 A JPS6282234 A JP S6282234A JP 60222333 A JP60222333 A JP 60222333A JP 22233385 A JP22233385 A JP 22233385A JP S6282234 A JPS6282234 A JP S6282234A
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- cylinders
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B55/00—Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
- F02B55/16—Admission or exhaust passages in pistons or outer members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/04—Charge admission or combustion-gas discharge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B2053/005—Wankel engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野）
本発明は、３気筒以上の多気筒のロータリピストンエン
ジンにおいて、気筒間での圧力波の伝播を利用して過給
効果を持たせるようにした吸気装置に関するものである
。
ジンにおいて、気筒間での圧力波の伝播を利用して過給
効果を持たせるようにした吸気装置に関するものである
。
（従来技術）
従来、ロータリピストンエンジンにおいて、吸気通路内
に生じる圧力波を利用して過給効果を持たせようとした
ものは種々提案されている。例えば実公昭４５−２３２
１号公報に示された装置では、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、異なる回転数域でそれぞれ吸気通路内の圧力
振動により吸気行程終期に吸気圧を高めるようにしてい
る。ところで、この装置は単に一つの気筒に対する吸気
通路の圧力振動を利用するものであるが、複数の気筒を
備えたロータリピストンエンジンにあっては、気筒相互
間の圧力伝播を利用すれば、より大きな過給効果が期待
できる。
に生じる圧力波を利用して過給効果を持たせようとした
ものは種々提案されている。例えば実公昭４５−２３２
１号公報に示された装置では、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、異なる回転数域でそれぞれ吸気通路内の圧力
振動により吸気行程終期に吸気圧を高めるようにしてい
る。ところで、この装置は単に一つの気筒に対する吸気
通路の圧力振動を利用するものであるが、複数の気筒を
備えたロータリピストンエンジンにあっては、気筒相互
間の圧力伝播を利用すれば、より大きな過給効果が期待
できる。
そこで特開昭５９−７０８３２号公報に示されるように
、サイド吸気ボート式で、各ロータがエキセントリック
シャフトの回転角で１８００の位相差を持つロータリピ
ストンエンジンにおいて、吸気ボート開口時に残留排気
圧力によって生じる圧縮波を利用し、高出力が要求され
る運転域で、一方の気筒の吸気ボート開口時に生じる圧
縮波を全問直前の他方の気筒の吸気ボートに伝播させて
過給を行なうようにしたものも知られている。すなわち
この装置では、吸気ボートの開口期間をエキセン１−リ
ックシャフトの回転角で２７０〜３２００の範囲に設定
するとともに、両気筒の吸気通路と連通路とで形成され
る両気筒の吸気ボート間の通路長さを０．５７〜１．３
７−になるように設定し、５０００〜７０００ ｒｐｍ
の回転数域で上記のような迷縮波の伝播が行なわれるよ
うにしている。
、サイド吸気ボート式で、各ロータがエキセントリック
シャフトの回転角で１８００の位相差を持つロータリピ
ストンエンジンにおいて、吸気ボート開口時に残留排気
圧力によって生じる圧縮波を利用し、高出力が要求され
る運転域で、一方の気筒の吸気ボート開口時に生じる圧
縮波を全問直前の他方の気筒の吸気ボートに伝播させて
過給を行なうようにしたものも知られている。すなわち
この装置では、吸気ボートの開口期間をエキセン１−リ
ックシャフトの回転角で２７０〜３２００の範囲に設定
するとともに、両気筒の吸気通路と連通路とで形成され
る両気筒の吸気ボート間の通路長さを０．５７〜１．３
７−になるように設定し、５０００〜７０００ ｒｐｍ
の回転数域で上記のような迷縮波の伝播が行なわれるよ
うにしている。
この装置によると、２気筒ロータリピストンエンジンに
おいて大きな過給効果が得られる。ところが、３気筒以
上の０−タリピストンエンジンにおいては、成る気筒に
対して他の複数の気筒からそれぞれ伝播される位相のず
れた圧力波が相互に影響し合うため、上記装置にみられ
る原理を単純に適用するわけにはいかず、過給効果を充
分に高めることは難しかった。
おいて大きな過給効果が得られる。ところが、３気筒以
上の０−タリピストンエンジンにおいては、成る気筒に
対して他の複数の気筒からそれぞれ伝播される位相のず
れた圧力波が相互に影響し合うため、上記装置にみられ
る原理を単純に適用するわけにはいかず、過給効果を充
分に高めることは難しかった。
（発明の目的）
本発明はこのような事情に鑑み、３気筒以上のロータリ
ピストンエンジンにおいて、一つの気筒に対して他の複
数の気筒から伝播される圧力波が有効に作用し合って過
給効果をｈめ、吸気の充填効率を向上することができる
ロータリピストンエンジンの吸気装置を提供するもので
ある。
ピストンエンジンにおいて、一つの気筒に対して他の複
数の気筒から伝播される圧力波が有効に作用し合って過
給効果をｈめ、吸気の充填効率を向上することができる
ロータリピストンエンジンの吸気装置を提供するもので
ある。
特に本発明はロータリピストンエンジンに特有の吸気圧
力変動を有効に利用するもので、ロータリピストンエン
ジンではロータによりＲ１１ｌされる吸気ボートがケー
シングの各作動室に対して順次吸気行程を連続的に繰返
すことに伴い、吸気ボートにおける吸気圧力が高低交互
に変化して正弦波に近似した圧力波が生じることを究明
し、これに基づき、実用回転数域内の高出力が要求させ
る運転域で、３気筒以上の気筒相互間で上記圧力波が有
効に作用し合うようにするものである。
力変動を有効に利用するもので、ロータリピストンエン
ジンではロータによりＲ１１ｌされる吸気ボートがケー
シングの各作動室に対して順次吸気行程を連続的に繰返
すことに伴い、吸気ボートにおける吸気圧力が高低交互
に変化して正弦波に近似した圧力波が生じることを究明
し、これに基づき、実用回転数域内の高出力が要求させ
る運転域で、３気筒以上の気筒相互間で上記圧力波が有
効に作用し合うようにするものである。
（発明の構成）
本発明は、ロータハウジングとサイドハウジングとで形
成されたケーシング内に遊星回転運動するロータを備え
た気筒が３個以上設けられ、これらの気筒の各ロータが
共通のエキセントリックシャフトに支承され、かつ、等
間隔の位相差で回転するようにしだロータリピストンエ
ンジンにおいて、吸気通路の集合部から各気筒の吸気ボ
ートに至る気筒別の各吸気通路を等しい長さに形成する
とともに、上記集合部を介して互いに連通した気筒別の
吸気通路による気筒相互間の通路長さを、実用回転数域
内で、一つの気筒の吸気ボートに生じる圧力波が他の気
筒の吸気ボートにエキセントリックシャフトの回転角で
１８００の位相差をもって伝播するように設定したもの
である。
成されたケーシング内に遊星回転運動するロータを備え
た気筒が３個以上設けられ、これらの気筒の各ロータが
共通のエキセントリックシャフトに支承され、かつ、等
間隔の位相差で回転するようにしだロータリピストンエ
ンジンにおいて、吸気通路の集合部から各気筒の吸気ボ
ートに至る気筒別の各吸気通路を等しい長さに形成する
とともに、上記集合部を介して互いに連通した気筒別の
吸気通路による気筒相互間の通路長さを、実用回転数域
内で、一つの気筒の吸気ボートに生じる圧力波が他の気
筒の吸気ボートにエキセントリックシャフトの回転角で
１８００の位相差をもって伝播するように設定したもの
である。
つまり、３気筒以上の０−タリピストンエンジンにおい
て各ロータが等間隔の位相差をもって回転する限り、一
つの気筒に生じる圧力波が他の気筒に１８００の位相差
で伝播するという条件が得られれば、後で詳述するよう
に、成る気筒の吸気ボートに対し、それ以外の複数の気
筒の各吸気ボートから伝播される圧力波の合成波が、吸
気ボートに生じる圧力波を増幅して過給効果を高めるよ
うに作用することとなり、このような条件が実用回転数
域内で得られるように各気筒に対する吸気通路の長さを
設定したものである。
て各ロータが等間隔の位相差をもって回転する限り、一
つの気筒に生じる圧力波が他の気筒に１８００の位相差
で伝播するという条件が得られれば、後で詳述するよう
に、成る気筒の吸気ボートに対し、それ以外の複数の気
筒の各吸気ボートから伝播される圧力波の合成波が、吸
気ボートに生じる圧力波を増幅して過給効果を高めるよ
うに作用することとなり、このような条件が実用回転数
域内で得られるように各気筒に対する吸気通路の長さを
設定したものである。
（実施例）
第１図および第２図は本発明の装置の一実施例を示し、
この実施例におけるロータリピストンエンジンは３気筒
となっている。またこの実施例では吸気系が一次側と二
次側とで構成され、低負荷時には一次側のみから吸気が
供給され、高負荷時には二次側からも吸気が供給される
構造となっている。
この実施例におけるロータリピストンエンジンは３気筒
となっている。またこの実施例では吸気系が一次側と二
次側とで構成され、低負荷時には一次側のみから吸気が
供給され、高負荷時には二次側からも吸気が供給される
構造となっている。
これらの図において、１ａ〜１Ｃはエンジン本体を構成
する第１乃至第３の各気筒であって、トロコイド状の内
周面を有するロータハウジング２とその両側に位置する
サイドハウジング３とで形成されたケーシング４内に、
略三角形状のロータ５を備えている。各気筒１ａ〜１ｂ
における両側のサイドハウジング３には、−次側吸気ボ
ート６および二次側吸気ボート７がそれぞれ形成されて
おり、ロータハウジング２には、排気ボート８が形成さ
れるとともに、点火プラグ９が取付けられている。また
、各気筒１ａ〜１Ｃのロータ５はエキセントリックシャ
フト１０に支承され、ケーシング４内を遊星回転運動す
るようになっており、このロータ５によりケーシング４
内に３つの作動室１１が区画形成され、このロータ５の
回転に伴って吸気、圧縮、爆発、膨張および排気の各行
程が順次行なわれるようになっている。そして、各気筒
１ａ〜１Ｃのロータ５は等間隔の位相差を持ち、つまり
３気筒エンジンではエキセントリックシャフト１０の回
転角で１２００ずつの位相差をもって作動し、従って上
記各行程が気筒毎に上記の１２００ずつの位相差で行な
われるようになっている。
する第１乃至第３の各気筒であって、トロコイド状の内
周面を有するロータハウジング２とその両側に位置する
サイドハウジング３とで形成されたケーシング４内に、
略三角形状のロータ５を備えている。各気筒１ａ〜１ｂ
における両側のサイドハウジング３には、−次側吸気ボ
ート６および二次側吸気ボート７がそれぞれ形成されて
おり、ロータハウジング２には、排気ボート８が形成さ
れるとともに、点火プラグ９が取付けられている。また
、各気筒１ａ〜１Ｃのロータ５はエキセントリックシャ
フト１０に支承され、ケーシング４内を遊星回転運動す
るようになっており、このロータ５によりケーシング４
内に３つの作動室１１が区画形成され、このロータ５の
回転に伴って吸気、圧縮、爆発、膨張および排気の各行
程が順次行なわれるようになっている。そして、各気筒
１ａ〜１Ｃのロータ５は等間隔の位相差を持ち、つまり
３気筒エンジンではエキセントリックシャフト１０の回
転角で１２００ずつの位相差をもって作動し、従って上
記各行程が気筒毎に上記の１２００ずつの位相差で行な
われるようになっている。
一方、各気筒１ａ〜１Ｃに吸気を供給する吸気通路１２
は、その上流部にエアクリーナ１３およびエアフローメ
ータ１４を配備するとともに、エア７０−メータ１４よ
り下流側において、−次側吸気通路１５と、高負荷時の
吸気供給用の二次側吸気通路１６とに分けられている。
は、その上流部にエアクリーナ１３およびエアフローメ
ータ１４を配備するとともに、エア７０−メータ１４よ
り下流側において、−次側吸気通路１５と、高負荷時の
吸気供給用の二次側吸気通路１６とに分けられている。
上記−次側吸気通路１５には、多気８１ａ〜１ｂの一次
側吸気ボート６にそれぞれ連通するとともに上流側で集
合した一次側の各気筒別吸気通路１５ａ〜１５ｃが形成
され、その集合部１７より上流に一次側スロットル弁１
８とサージタンク１９とが配設されている。また、上記
二次側吸気通路１６には、各気筒１ａ〜１ｂの二次側吸
気ボート７にそれぞれ連通するとともに上流側で集合し
た二次側の各気筒別吸気通路１６８〜１６ｃが形成され
、その集合部２０より上流に二次側スロットル弁２１と
サージタンク２２とが配設されている。上記−次側スロ
ットル弁１８はアクセル操作に応じて１ｆ１１閉作動さ
れ、上記二次側スロットル弁２１は一次側スロットル弁
１８が所定開度以上となる高負荷時に開かれるようにな
っている。なお、２３は吸気ボート近傍に配置された燃
料噴射弁である。
側吸気ボート６にそれぞれ連通するとともに上流側で集
合した一次側の各気筒別吸気通路１５ａ〜１５ｃが形成
され、その集合部１７より上流に一次側スロットル弁１
８とサージタンク１９とが配設されている。また、上記
二次側吸気通路１６には、各気筒１ａ〜１ｂの二次側吸
気ボート７にそれぞれ連通するとともに上流側で集合し
た二次側の各気筒別吸気通路１６８〜１６ｃが形成され
、その集合部２０より上流に二次側スロットル弁２１と
サージタンク２２とが配設されている。上記−次側スロ
ットル弁１８はアクセル操作に応じて１ｆ１１閉作動さ
れ、上記二次側スロットル弁２１は一次側スロットル弁
１８が所定開度以上となる高負荷時に開かれるようにな
っている。なお、２３は吸気ボート近傍に配置された燃
料噴射弁である。
上記吸気通路１２の少なくとも二次側吸気通路１６にお
ける集合部２０から各気筒１ａ〜１ｃの二次側吸気ボー
ト７に至るまでの気筒別吸気通路１６ａ〜１６ｃは、そ
れぞれの吸気通路長さαが等しく形成されるとともに、
上記集合部２０を介しての２つの気筒別吸気通路にねた
る気筒相互間の通路長さしが、実用回数域内で、一つの
気筒に生じる圧力波が他の気筒にエキセントリックシャ
フト１０の回転角で１８００の位相差をもって伝播する
ように設定されている。
ける集合部２０から各気筒１ａ〜１ｃの二次側吸気ボー
ト７に至るまでの気筒別吸気通路１６ａ〜１６ｃは、そ
れぞれの吸気通路長さαが等しく形成されるとともに、
上記集合部２０を介しての２つの気筒別吸気通路にねた
る気筒相互間の通路長さしが、実用回数域内で、一つの
気筒に生じる圧力波が他の気筒にエキセントリックシャ
フト１０の回転角で１８００の位相差をもって伝播する
ように設定されている。
このような設定とする上記吸気通路長さｐは、具体的に
は次のようにして求められる。
は次のようにして求められる。
すなわち、エンジン回転数をＮ（ｒｐｍ）とすると、エ
キセントリックシャフト１０が１８００回転するに要す
る時間（秒）は［（１８０／３６０）ｘ （６０／Ｎ）
］となる。そして圧力波は音速ａ（＋ｎ／ｓ）で伝播
するので、圧力波を１８００の位相差をもって伝播させ
るための気筒間の通路長さしは Ｌ＝ （１８０／３６０）Ｘ （６０／Ｎ）Ｘａ・・・
・・・ （Ｉ） となり、上記吸気通路長さｇは、気筒間の通路長さしの
１／２であるため、 ｎ＝ （１８０／３６０）ｘ （６０／Ｎ０ｘ（ａ／２
） ・・・・・・（ＩＩ） となる。なお、上式で求められる吸気通路長さａは、正
確には管端補正を加えた等価管長であるが、上記管端補
正は吸気通路長さΩに比べて充分に小さいため、はぼ気
筒別吸気通路１６ａ〜１６ｃの長さと考えて差し支えな
い。
キセントリックシャフト１０が１８００回転するに要す
る時間（秒）は［（１８０／３６０）ｘ （６０／Ｎ）
］となる。そして圧力波は音速ａ（＋ｎ／ｓ）で伝播
するので、圧力波を１８００の位相差をもって伝播させ
るための気筒間の通路長さしは Ｌ＝ （１８０／３６０）Ｘ （６０／Ｎ）Ｘａ・・・
・・・ （Ｉ） となり、上記吸気通路長さｇは、気筒間の通路長さしの
１／２であるため、 ｎ＝ （１８０／３６０）ｘ （６０／Ｎ０ｘ（ａ／２
） ・・・・・・（ＩＩ） となる。なお、上式で求められる吸気通路長さａは、正
確には管端補正を加えた等価管長であるが、上記管端補
正は吸気通路長さΩに比べて充分に小さいため、はぼ気
筒別吸気通路１６ａ〜１６ｃの長さと考えて差し支えな
い。
従って、実用回転数域内で、高出力が要求される回転数
域において上記（Ｉｆ）式を満足するように、上記吸気
通路長さ党を設定しておけばよい。
域において上記（Ｉｆ）式を満足するように、上記吸気
通路長さ党を設定しておけばよい。
通常、高出力が要求されるのは高回転時であるので、上
記の式においてエンジン回転数をＮ−５０００〜８００
０ｒｌ）１１とし、また音速をａ−３４６ｍ／ｓ （
吸気温が２５℃のときの音速）とすると、上記吸気通路
長さρは塁−１，０４〜０．６５ｍとなる。
記の式においてエンジン回転数をＮ−５０００〜８００
０ｒｌ）１１とし、また音速をａ−３４６ｍ／ｓ （
吸気温が２５℃のときの音速）とすると、上記吸気通路
長さρは塁−１，０４〜０．６５ｍとなる。
なお、上記のような吸気通路長さＱの設定を少なくとも
二次側において行なうようにしているのは、一般に一次
側よりも二次側の方が吸気通路径が大きく、かつ、−次
側吸気ボート６より二次側吸気ボート７の方が多少遅れ
て閉じるようになっていることから、二次側の方が後述
の過給作用が得られ易く、またこのような過給作用によ
る出力上界が望まれるのは、二次側吸気通路１６が開か
れる高負荷時だからである。一方、−次側の気筒別吸気
通路１５ａ〜１５ｂは、−次側でも後述の過給作用をも
たせるように二次側の気筒別吸気通路１６ａ〜１６ｂと
同等の長さとするか、異なる長さであっても実用回転数
域で前記（ＩＩ）式を満足する長さとしておいてもよい
し、負荷変動に対する吸気供給の応答性を高めるように
、吸気通路長さケ短かくしておいてもよい。
二次側において行なうようにしているのは、一般に一次
側よりも二次側の方が吸気通路径が大きく、かつ、−次
側吸気ボート６より二次側吸気ボート７の方が多少遅れ
て閉じるようになっていることから、二次側の方が後述
の過給作用が得られ易く、またこのような過給作用によ
る出力上界が望まれるのは、二次側吸気通路１６が開か
れる高負荷時だからである。一方、−次側の気筒別吸気
通路１５ａ〜１５ｂは、−次側でも後述の過給作用をも
たせるように二次側の気筒別吸気通路１６ａ〜１６ｂと
同等の長さとするか、異なる長さであっても実用回転数
域で前記（ＩＩ）式を満足する長さとしておいてもよい
し、負荷変動に対する吸気供給の応答性を高めるように
、吸気通路長さケ短かくしておいてもよい。
また上記実施例では吸気通路１２が一次側と二次側とに
分けられているが、このように吸気通路１２を分けずに
、気筒毎に一つずつの気筒別吸気通路を設けてこれらを
上流側で集合させた構造による場合も、その気筒別吸気
通路の長さを上記のように設定しておけばよい。
分けられているが、このように吸気通路１２を分けずに
、気筒毎に一つずつの気筒別吸気通路を設けてこれらを
上流側で集合させた構造による場合も、その気筒別吸気
通路の長さを上記のように設定しておけばよい。
この吸気装置による作用を、第３図に基づいて次に説明
する。
する。
第３図は、吸気ボートにおける吸気圧力の変動を示して
いる。この図において、ＴＤＣは上死点、ＢＤＣは下死
点、１０は吸気ボート開時期、ＩＣは吸気ボート閉時期
を表わしている。このように〇−タリピストンエンジン
では、ロータ５の回転に伴い、上死点ＴＤＣの直後に吸
気ボートが開いてから次の上死点ＴＤＣの直前に吸気ボ
ートが閉じられるまでが吸気行程となるが、一つの作動
室に対して吸気ボートが閏じられるとすぐに次の作動室
に対して吸気ボートが開かれ、順次各作動室に対する吸
気行程が連続的に繰返される。このような作動に応じ、
各気筒１ａ〜１ｂの吸気ボートには細線で示すような基
本圧力波Ａ１〜Ａ３が生じる。つまり、吸気ボートの吸
気圧力は吸気途中で最も低くなり、吸気行程途中からは
次第に吸気圧力が高くなって、下死点ＢＤＣを過ぎても
吸気がその気流により作動室に詰め込まれるため圧力上
昇が続き、吸気行程終期から次の作動室に対する吸気行
程初期にかけては上記気流による圧縮作用と残留排気圧
力の影響とによって吸気圧力が最も高くなり、正圧とな
る。こうして吸気圧力は、吸気行程が連続的に行なわれ
ることに伴って高低交互に変化し、正弦波に近似した波
形の基本圧力ＩＡｔ〜Ａ３が生じる。この基本圧力波Ａ
１〜Ａ３はエキセントリックシャフト１０の回転角で３
６００の周期となり、かつ、各気筒１ａ〜１Ｃ毎に１２
００ずつの位相差で生じる。
いる。この図において、ＴＤＣは上死点、ＢＤＣは下死
点、１０は吸気ボート開時期、ＩＣは吸気ボート閉時期
を表わしている。このように〇−タリピストンエンジン
では、ロータ５の回転に伴い、上死点ＴＤＣの直後に吸
気ボートが開いてから次の上死点ＴＤＣの直前に吸気ボ
ートが閉じられるまでが吸気行程となるが、一つの作動
室に対して吸気ボートが閏じられるとすぐに次の作動室
に対して吸気ボートが開かれ、順次各作動室に対する吸
気行程が連続的に繰返される。このような作動に応じ、
各気筒１ａ〜１ｂの吸気ボートには細線で示すような基
本圧力波Ａ１〜Ａ３が生じる。つまり、吸気ボートの吸
気圧力は吸気途中で最も低くなり、吸気行程途中からは
次第に吸気圧力が高くなって、下死点ＢＤＣを過ぎても
吸気がその気流により作動室に詰め込まれるため圧力上
昇が続き、吸気行程終期から次の作動室に対する吸気行
程初期にかけては上記気流による圧縮作用と残留排気圧
力の影響とによって吸気圧力が最も高くなり、正圧とな
る。こうして吸気圧力は、吸気行程が連続的に行なわれ
ることに伴って高低交互に変化し、正弦波に近似した波
形の基本圧力ＩＡｔ〜Ａ３が生じる。この基本圧力波Ａ
１〜Ａ３はエキセントリックシャフト１０の回転角で３
６００の周期となり、かつ、各気筒１ａ〜１Ｃ毎に１２
００ずつの位相差で生じる。
そして、気筒相互間で１８００の位相差をもって圧力波
が伝播されると、例えば第１気ｔｉ１ａの吸気ボートに
おいては、第２気筒１ｂの吸気ボートからの伝播波Ｂ２
と第３気筒１Ｃの吸気ボートからの伝播波Ｂ３とは、基
本圧力波Ａ１から前後にそれぞれ６００ずつ位相がずれ
るが、これらの伝播波Ｂ２ 、Ｂ３を合成すれば基本圧
力波へ１に合致した波となる。第２気筒２ａと第３気筒
３ａの各吸気ボートにおいても、図示しないがそれぞれ
他の二つの気筒からの伝播波が上記のように作用する。
が伝播されると、例えば第１気ｔｉ１ａの吸気ボートに
おいては、第２気筒１ｂの吸気ボートからの伝播波Ｂ２
と第３気筒１Ｃの吸気ボートからの伝播波Ｂ３とは、基
本圧力波Ａ１から前後にそれぞれ６００ずつ位相がずれ
るが、これらの伝播波Ｂ２ 、Ｂ３を合成すれば基本圧
力波へ１に合致した波となる。第２気筒２ａと第３気筒
３ａの各吸気ボートにおいても、図示しないがそれぞれ
他の二つの気筒からの伝播波が上記のように作用する。
この状態にあるとき、基本圧力波Ａ１〜Ａ３と伝播波と
を合成した合成圧力波（太線）０１〜Ｃ３は最大限に増
幅され、伝播波の減衰が充分に小さければ基本圧力波Ａ
１〜Ａ３のほぼ２倍の振幅に増幅されることとなり、こ
れによって吸気行程終期の吸気圧力が高められるため、
大きな過給効果が得られる。またこの状態から伝播波の
位相が多少ずれても、吸気行程終期の吸気圧力を高める
ような合成波が生じる範囲では過給効果が得られる。
を合成した合成圧力波（太線）０１〜Ｃ３は最大限に増
幅され、伝播波の減衰が充分に小さければ基本圧力波Ａ
１〜Ａ３のほぼ２倍の振幅に増幅されることとなり、こ
れによって吸気行程終期の吸気圧力が高められるため、
大きな過給効果が得られる。またこの状態から伝播波の
位相が多少ずれても、吸気行程終期の吸気圧力を高める
ような合成波が生じる範囲では過給効果が得られる。
従って、実用回転数域内の特定回転数で前記（Ｉｆ）式
を満足するように吸気通路長さＱを設定しておくことに
より、上記特定回転数およびその付近のある程度の範囲
にわたる回転数域で、３気筒相互間の圧力波伝播による
過給作用が得られる。
を満足するように吸気通路長さＱを設定しておくことに
より、上記特定回転数およびその付近のある程度の範囲
にわたる回転数域で、３気筒相互間の圧力波伝播による
過給作用が得られる。
なお、従来の一般的なエンジンでは吸気通路長さが短か
いため、実用回転数域内で上記作用を得ることはできな
い。
いため、実用回転数域内で上記作用を得ることはできな
い。
なお、第１図に示す実施例では、吸気通路の集合部２０
（および１７）が、各気筒別吸気通路１６ａ〜１６Ｃ（
および１５ａ〜１５Ｃ）を相互に結合した構造となって
いるが、加工上はこのような構造とすることが難しいの
で、例えば２次側吸気通路について示すと第４図のよう
な構造とし、つまり圧力波の伝播を阻害しない程度の小
容積のタンク２０′を集合部に設け、このタンク２０′
に各気筒別吸気通路１６８〜１６Ｇを接続してもよい。
（および１７）が、各気筒別吸気通路１６ａ〜１６Ｃ（
および１５ａ〜１５Ｃ）を相互に結合した構造となって
いるが、加工上はこのような構造とすることが難しいの
で、例えば２次側吸気通路について示すと第４図のよう
な構造とし、つまり圧力波の伝播を阻害しない程度の小
容積のタンク２０′を集合部に設け、このタンク２０′
に各気筒別吸気通路１６８〜１６Ｇを接続してもよい。
そしてこの図のように各気筒別吸気通路１６ａ〜１６Ｃ
を並列させてタンク２０′に接続した場合に、タンク２
０′内での圧力波伝播時間が隣接する通路聞と両側通路
間とで若干具なるが、タンク２０′への各通路開口部間
の距離ａ１を気筒相互間の距離（２Ｑ）の−割程度以下
に小さくしておけば、圧力伝播時間のずれ（つまり伝播
圧力波のずれ）は充分小さくなり、第３図に示した作用
に殆ど影響を及ぼすことはない。また、第５図に示すよ
うに各気筒別吸気通路１６８〜１６Ｃを三角形状（望ま
しくは正三角形状）に配置してタンク２０’ に接続す
れば、上記のようなタンク２０′内での各通路相互間の
圧力波伝播時間のずれを抑制することができる。
を並列させてタンク２０′に接続した場合に、タンク２
０′内での圧力波伝播時間が隣接する通路聞と両側通路
間とで若干具なるが、タンク２０′への各通路開口部間
の距離ａ１を気筒相互間の距離（２Ｑ）の−割程度以下
に小さくしておけば、圧力伝播時間のずれ（つまり伝播
圧力波のずれ）は充分小さくなり、第３図に示した作用
に殆ど影響を及ぼすことはない。また、第５図に示すよ
うに各気筒別吸気通路１６８〜１６Ｃを三角形状（望ま
しくは正三角形状）に配置してタンク２０’ に接続す
れば、上記のようなタンク２０′内での各通路相互間の
圧力波伝播時間のずれを抑制することができる。
上記実施例では３気筒のロータリピストンエンジンにつ
いて示したが、各気筒のロータが９００ずつの位相差を
持つ４気筒ロータリピストンエンジンに適用した場合、
気筒相互間の圧力波伝播による作用は第６図のようにな
る。すなわち、第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気
筒の順に着火が行なわれてこの順に各気筒の吸気ボート
に生じる基本圧力波Ａ１〜Ａ４が９００ずつの位相差を
持つ場合、気筒相互間を１８００の位相差をもって圧力
波が伝播されると、例えば第１気筒について見れば、第
２気筒の吸気ボートから伝播された圧力波Ｂ２が基本圧
力波Ａ１と重なり、第３気筒と第４気筒とから伝播され
た各圧力波８３ 、８４は基本圧力波Ａ１の前後に９０
０ずつずれて互いに打消し合う。従ってこの場合も、最
終的な合成圧力波Ｃ１は基本圧力波Ａ１の２倍の振幅と
なるように増幅され、第２〜第４気筒のＩｊＡ終的な合
成波Ｃ２〜Ｃ４も同様となる。
いて示したが、各気筒のロータが９００ずつの位相差を
持つ４気筒ロータリピストンエンジンに適用した場合、
気筒相互間の圧力波伝播による作用は第６図のようにな
る。すなわち、第１気筒、第３気筒、第２気筒、第４気
筒の順に着火が行なわれてこの順に各気筒の吸気ボート
に生じる基本圧力波Ａ１〜Ａ４が９００ずつの位相差を
持つ場合、気筒相互間を１８００の位相差をもって圧力
波が伝播されると、例えば第１気筒について見れば、第
２気筒の吸気ボートから伝播された圧力波Ｂ２が基本圧
力波Ａ１と重なり、第３気筒と第４気筒とから伝播され
た各圧力波８３ 、８４は基本圧力波Ａ１の前後に９０
０ずつずれて互いに打消し合う。従ってこの場合も、最
終的な合成圧力波Ｃ１は基本圧力波Ａ１の２倍の振幅と
なるように増幅され、第２〜第４気筒のＩｊＡ終的な合
成波Ｃ２〜Ｃ４も同様となる。
また、３気筒以上の任意の気筒数のロータリピストンエ
ンジンにおいて、気筒相互間を１８００の位相差で圧力
波が伝播されるときの合成圧力波を演算によって求める
と、次のようになる。
ンジンにおいて、気筒相互間を１８００の位相差で圧力
波が伝播されるときの合成圧力波を演算によって求める
と、次のようになる。
すなわち、特定気筒に生じる基本圧力波は近似的にＣＯ
Ｓθと表わすことができるため、気筒数をｎ（＝ ３．
４，５．６・・・）とすると、各気筒のロータが等間隔
の位相差（３６０°／ｎ）を持つという条件下で、特定
気筒に他の各気筒からそれぞれ１８００の位相差をもっ
て圧力波が伝播されるとき、基本圧力波Ｐ１および各伝
播波Ｐ２・・・Ｐｎはそれぞれ、ｐ１＝ｃｏｓθ ｐ２ ＝ｃｏｓ （θ＋１／ｎ −３６０°＋ １８
０＠）ｐｎ ＝ｃｏｓ （θ＋（ｎ −１） ／ｎ −
３６０°＋１８０” ）となる。
Ｓθと表わすことができるため、気筒数をｎ（＝ ３．
４，５．６・・・）とすると、各気筒のロータが等間隔
の位相差（３６０°／ｎ）を持つという条件下で、特定
気筒に他の各気筒からそれぞれ１８００の位相差をもっ
て圧力波が伝播されるとき、基本圧力波Ｐ１および各伝
播波Ｐ２・・・Ｐｎはそれぞれ、ｐ１＝ｃｏｓθ ｐ２ ＝ｃｏｓ （θ＋１／ｎ −３６０°＋ １８
０＠）ｐｎ ＝ｃｏｓ （θ＋（ｎ −１） ／ｎ −
３６０°＋１８０” ）となる。
よってこれらの合成圧力波は、
Ｐ（θ）＝ｃｏｓθ＋ｃｏｓ （θ＋ １／ｎ −３
６０”＋ １８０’ ） ＋−・・−・−＋ｃｏｓ
（θ＋（ｎ−１）／ｎ ・３６０°＋１８０°）＝２・
ＣＯＳθ となり、基本圧力波の２倍（ただし伝播された圧力波は
若干減衰する）となる。
６０”＋ １８０’ ） ＋−・・−・−＋ｃｏｓ
（θ＋（ｎ−１）／ｎ ・３６０°＋１８０°）＝２・
ＣＯＳθ となり、基本圧力波の２倍（ただし伝播された圧力波は
若干減衰する）となる。
従って、本発明の装置は３気筒以上の任意の気筒数のロ
ータリピストンエンジンに適用することができ、いずれ
の場合も同様の作用、効果が得られるものである。
ータリピストンエンジンに適用することができ、いずれ
の場合も同様の作用、効果が得られるものである。
（発明の効果）
以上のように本発明は３気筒以上のロータリピストンエ
ンジンにおいて、実用回転数域内で、吸気ボートに生じ
る圧力波が気筒相互間を１８００の位相差をもって伝播
するように吸気通路を形成することにより、０−タリピ
ストンエンジンに特有の圧力波の特性との関係で、複数
の気筒から伝播される圧力波が有効に合成されて過給作
用を果すようにしているため、３気筒以上のロータリピ
ストンエンジンにおける充填率の向上に大きな効果を発
揮するものである。
ンジンにおいて、実用回転数域内で、吸気ボートに生じ
る圧力波が気筒相互間を１８００の位相差をもって伝播
するように吸気通路を形成することにより、０−タリピ
ストンエンジンに特有の圧力波の特性との関係で、複数
の気筒から伝播される圧力波が有効に合成されて過給作
用を果すようにしているため、３気筒以上のロータリピ
ストンエンジンにおける充填率の向上に大きな効果を発
揮するものである。
第１図は本発明を３気筒ロータリピストンエンジンに適
用した場合の一実施例を示す概略平面図、〜第２図は断
面図、第３図はこの場合の各気筒における吸気ボートの
圧力変動を示す説明図、第４図および第５図はそれぞれ
吸気通路集合部分の構造の別の例を示す要部の概略斜視
図、第６図は本発明を４気筒ロータリピストンエンジン
に適用した場合の各気筒における吸気ボートの圧力変動
を示す説明図である。 １ａ〜１ｂ・・・気筒、２・・・ロータハウジング、３
・・・サイドハウジング、４・・・ケーシング、５・・
・０−タ、６，７・・・吸気ボート、１０・・・エキセ
ントリックシャフト、１２・・・吸気通路、１５ａ〜１
５Ｃ０１６ａ 〜１６Ｇ””気筒別の吸気通路、１７．
２０・・・集合部。
用した場合の一実施例を示す概略平面図、〜第２図は断
面図、第３図はこの場合の各気筒における吸気ボートの
圧力変動を示す説明図、第４図および第５図はそれぞれ
吸気通路集合部分の構造の別の例を示す要部の概略斜視
図、第６図は本発明を４気筒ロータリピストンエンジン
に適用した場合の各気筒における吸気ボートの圧力変動
を示す説明図である。 １ａ〜１ｂ・・・気筒、２・・・ロータハウジング、３
・・・サイドハウジング、４・・・ケーシング、５・・
・０−タ、６，７・・・吸気ボート、１０・・・エキセ
ントリックシャフト、１２・・・吸気通路、１５ａ〜１
５Ｃ０１６ａ 〜１６Ｇ””気筒別の吸気通路、１７．
２０・・・集合部。
Claims (1)
- １、ロータハウジングとサイドハウジングとで形成され
たケーシング内に遊星回転運動するロータを備えた気筒
が３個以上設けられ、これらの気筒の各ロータが共通の
エキセントリックシャフトに支承され、かつ、等間隔の
位相差で回転するようにしたロータリピストンエンジン
において、吸気通路の集合部から各気筒の吸気ボートに
至る気筒別の各吸気通路を等しい長さに形成するととも
に、上記集合部を介して互いに連通した気筒別の吸気通
路による気筒相互間の通路長さを、実用回転数域内で、
一つの気筒の吸気ポートに生じる圧力波が他の気筒の吸
気ポートにエキセントリックシャフトの回転角で１８０
°の位相差をもって伝播するよう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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60222333A JPS6282234A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ロ−タリピストンエンジンの吸気装置 |
| US06/914,158 US4706621A (en) | 1985-10-04 | 1986-10-01 | Intake systems for rotary piston engines |
| DE19863633776 DE3633776A1 (de) | 1985-10-04 | 1986-10-03 | Ansaugsystem fuer kreiskolbenmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60222333A JPS6282234A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ロ−タリピストンエンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6282234A true JPS6282234A (ja) | 1987-04-15 |
| JPH0329967B2 JPH0329967B2 (ja) | 1991-04-25 |
Family
ID=16780700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60222333A Granted JPS6282234A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ロ−タリピストンエンジンの吸気装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4706621A (ja) |
| JP (1) | JPS6282234A (ja) |
| DE (1) | DE3633776A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413267B1 (ko) * | 2013-03-22 | 2014-06-27 | 김기태 | 로터리 엔진 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02233824A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| US9181863B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-11-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Internal combustion engine with port communication |
| WO2016115003A1 (en) | 2015-01-12 | 2016-07-21 | Schlumberger Canada Limited | Fluid energizing device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1476218C3 (de) * | 1964-12-14 | 1974-05-09 | Citroen S.A. (Automobiles Citroen, Berliet, Panhard), Paris | Ansauganordnung für Brennkraftmaschinen mit Aufladeeffekt |
| DE3337518A1 (de) * | 1982-10-15 | 1984-04-26 | Toyo Kogyo Co. Ltd., Hiroshima | Einlasssystem fuer rotationskolbenmotoren |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60222333A patent/JPS6282234A/ja active Granted
-
1986
- 1986-10-01 US US06/914,158 patent/US4706621A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-03 DE DE19863633776 patent/DE3633776A1/de active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413267B1 (ko) * | 2013-03-22 | 2014-06-27 | 김기태 | 로터리 엔진 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3633776C2 (ja) | 1990-08-16 |
| US4706621A (en) | 1987-11-17 |
| DE3633776A1 (de) | 1987-04-09 |
| JPH0329967B2 (ja) | 1991-04-25 |
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