JPS6326261B2

JPS6326261B2 -

Info

Publication number: JPS6326261B2
Application number: JP57212427A
Authority: JP
Inventors: Asao Tadokoro; Haruo Okimoto; Hideo Shiraishi
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1988-05-28
Also published as: US4562805A; DE3343690C2; JPS59101544A; DE3343690A1

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
吸気通路内に発生する吸気圧力波を利用して可変
ポートの開口期間が変化するエンジン回転域で過
給効果を得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ポート式の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、エキセントリツクシヤフトに支承され該シヤ
フトの回転角で180゜の位相差を持つて遊星回転運
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開口期間が固定され
た第１吸気ポートおよび制御弁によつて開口期間
が変化する第２吸気ポートによつて作動室に開口
するものであつて、両気筒間で上記180゜の位相差
を保ちながら各気筒においてロータの回転に伴い
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。そして、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つて開閉される
補助ポートとからなり、上記制御弁が閉じている
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、制御弁が開かれる高回
転域では、補助ポ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。

しかるに、上記制御弁が開閉して第２吸気ポー
ト（可変ポート）の開口期間が変化するエンジン
回転域つまり可変ポート切替域では、制御弁が開
いた高回転における出力特性と、制御弁が閉じた
低回転域での出力特性による谷部が生じ出力が不
足するという問題がある。

一方、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
もにコストアツプとなる嫌いがあつた。

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、それぞれ別の吸気ポートを有し、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
に閉塞することにより、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
ン回転域に亙つて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
のであつて、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、作用が定か
でなく、直ちに実用に供し得ないものであつた。
しかも、吸気ポートとしてペリフエラルポートを
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することになり、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つた。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
400〜600mmHg（ゲージ圧）程度に、ターボ過給機
付エンジンでは1000mmHg以上になつており、上
記ペリフエ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つている。

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排気
ガスの圧力によつて吸気が圧縮され、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圧縮波
を他方の気筒の特に吸気の吹き返しが生じる全閉
直前の吸気ポートに作用せしめれば効果的に過給
効果が得られること（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、エンジン排気系に排気浄
化用の触媒装置が介設されて排圧が高くなつてい
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エラル吸気ポ
ート式にあつては、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、
第１吸気ポート（固定ポート）の開口期間、制御
弁の開作動領域、各気筒の第１吸気通路同志の連
通位置、および両気筒の第１吸気ポート間の通路
長さを適切に設定することにより、制御弁の開閉
により可変ポートの開口期間が変化するエンジン
回転域（可変ポート切替域）において固定ポート
側の吸気系統での排気干渉効果により過給効果を
得、よつ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つて可
変ポート切替域での充填効率を高めて出力の落ち
込みを効果的に防止す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するサ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、エキセントリツクシヤフト
に支承され該シヤフトの回転角で180゜の位相差を
持つて遊星回転運動し、かつ各気筒に第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吸気ポ
ートおよび制御弁の開閉によつて開口期間が変化
する第２吸気ポートによつ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、エンジンの所定回転
数以上の領域において制御弁の開作動により全
開になるとともに制御弁が開いているときの第
２吸気ポートの閉時期を第１吸気ポートよりも
遅らせること、ｂ各気筒の第１吸気通路を絞り弁下流において
連通路によつて連通すること、ｃ制御弁の開閉により第２吸気ポートの開口期
間が変化するエンジン回転域において、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閉直前の第
１吸気ポートに伝播させるように上記連通路お
よびその下流の第１吸気通路によつて形成され
る両気筒の第１吸気ポート間の通路長さLfを
設定すること、の条件のもとで、上記第２吸気ポートの開口期間
変化領域で各気筒の全閉直前の第１吸気ポートに
伝播した圧縮波により過給を行うようにし、よつ
て第２吸気ポート（可変ポート）切替時、両気筒
の第１吸気ポート（固定ポート）間の排気干渉効
果により充填効率を高めるようにしたものであ
る。

ここにおいて、上記設定事項ａでの制御弁が開
作動する高負荷時の第２吸気ポートの切替回転数
Ncは、一般に最高出力および最高速度が
5000rpm以上のエンジン回転域に設定されてお
り、この領域では制御弁を開いておく必要がある
こと、また、3500rpm以下においては吸気の吹き
返しが生じやすいため制御弁を閉じておく必要が
あるため、3500〜5000rpmの範囲に設定すること
が好ましい。また、第２吸気ポートの制御弁が開
いているときの閉時期は、第２吸気ポート（可変
ポート）が充填効率向上を志向するものであるた
めに第１吸気ポートよりも遅らせている。

また、上記第１吸気ポートの開口期間θfの設定
は、第１吸気ポ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け持つため、閉時期を下
死点後約50゜以前にし吸気の吹き返しを防ぐ一方、
少なくともその開口期間を230゜以上とすることに
よつて必要な吸気の確保を行う必要があることに
より、230〜290゜に設定することが好ましい。

尚、本発明の吸気ポートの開口期間はロータ側
面による各吸気ポートの実質的な開閉期間であつ
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ｂでの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ｃでの両気筒の第１吸気
ポート間の通路長さLfは、上記制御弁の開閉に
よる第２吸気ポート（可変ポート）の切替時に出
力の谷部が生じる回転数つまり切替回転数Ncを
中心にNcより500rpm高低回転域の範囲（Nc±
500rpm）内で排気干渉効果を得るように設定す
ることが望ましい。これは、上記切替回転数Nc
で排気干渉効果を得た場合、その効果（過給効
果）はNcを中心にNcよりも1000rpm高低回転側
に及ぶが、特に出力向上に実効があるのは
500rpmの範囲内であるので、Nc±500rpmの範
囲内が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。そして、上記通路長さLfは
下記式より求めることができる。すなわち、 Lf＝（θf−180−θ₀） ×｛60／360（Nc±500）｝ ×ａ () 上記式において、θfは第１吸気ポート開口期間
でθf＝230〜290゜であり、180゜は両気筒間の位相差
であり、またθ₀は第１吸気ポート開口から開口時
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
１吸気ポート全閉直前から全閉までの期間とを合
算した無効期間で、θ₀≒20゜であり、よつて（θf
−180−θ₀）は一方の気筒での圧縮波発生から他
方の気筒の第１吸気ポートへの伝播までに要する
エキセントリツクシヤフトの回転角度を表わす。
また、Nc＝3500〜5000rpmで、Nc±500rpmは
排気干渉効果を得るエンジン回転域であり、60／
360（Nc±500）は1゜回転するのに要する時間
（秒）を表わす。また、ａは圧力波の伝播速度
（音速）であつて、20℃でａ＝343m/sである。よ
つて、これらの値から、Lf＝0.31〜1.72mとなる。

尚、上記()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気筒であつて、各
気筒１Ａ，１Ｂ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２１ａ，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吸気ポートとしての高負荷用吸気
ポート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ツクシヤフト８に支承さ
れて遊星回転運動し、かつ各気筒１Ａ，１Ｂのロ
ータ７，７はエキセントリツクシヤフト８の回転
角で180゜の位相差を持ち、上記各ロータ７の回転
に伴つてケーシング６内を３つの作動室９，９，
９に区画して、各々の気筒１Ａ，１Ｂにおいて上
記180゜の位相差でもつて吸気、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１Ａ，１Ｂにおいてロータハウジン
グ２に設けられた排気ポート、１１および１２は
リーデイ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はロータ７の各頂部に装着されたアペ
ツクスシール、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１Ａ，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ポート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つて構成され、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にはエンジンの排圧に応じ
て制御弁１６を作動制御するアクチユエータ１７
が連結されており、所定回転数以上の領域として
例えばエンジン高負荷時のエンジン回転数が3500
〜5000rpm以上になると上記補助ポート４ｂを開
いて高負荷用吸気ポート４の開口面積を全開にす
るようにしている。また、上記各気筒１Ａ，１Ｂ
における他方のサイドハウジング５に設けた低負
荷用吸気ポート３は常時開口して開口面積が固定
の固定ポートによつて構成されている。

また、上記低負荷用および高負荷用吸気ポート
３，４はロータ７側面によつて開閉され、高負荷
吸気ポート４の補助ポート４ｂの閉時期は主ポー
ト４ａの閉時期よりもエキセントリツクシヤフト
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、高負荷用吸気ポート４はその開口期
間が変化し、制御弁１６が開いているとき（補助
ポート４ｂの開時）の開口期間θhはエキセント
リツクシヤフト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（補助ポート４ｂ閉時）の開口期間θlは230
〜290゜の範囲内に設定されている。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、θf
＝230〜290゜の範囲内に設定されている。さらに、
上記高負荷用吸気ポート４の制御弁１６が開いて
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。

尚、上記制御弁１６が開いているとき（補助ポ
ート４ｂ開時）の第２吸気ポート４の開口期間
θhは、その上限である320゜は、サイド吸気ポート
を介して先行作動室と後続作動室とが連通するの
を防止するためで、ロータ側面による実質的開口
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ツプ
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
室との連通を防止し、アイドリングのような低回
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１６が閉じていると
き（補助ポート４ｂ閉時）の第２吸気ポート４つ
まり主ポート４ａの開口期間θlは、低負荷用吸気
ポート３と同様の理由によつて230〜290゜の範囲
に設定されると同時に、後述の()式により求め
られる θl＝180゜＋θ₀ ＋（θh−180゜−θ₀） ×（Nl／Nh）の関係を満足するように設定される。

一方、１８は一端がエアクリーナ１８ａを介し
て大気に開口して両気筒１Ａ，１Ｂに吸気を供給
するための主吸気通路であつて、該主吸気通路１
８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はエ
アフローメータ１９下流において隔壁１８ｂによ
つて第１吸気通路としての主低負荷用吸気通路２
０と第２吸気通路としての主高負荷用吸気通路２
１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に分岐されたのち各気筒１
Ａ，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高負荷用吸気通路２１ａ，２
１ｂに分岐されたのち各気筒１Ａ，１Ｂの高負荷
用吸気ポート４，４（主ポート４ａ，４ａと補助
ポート４ｂ，４ｂ）を介して作動室９，９に連通
しており、よつて各気筒１Ａ，１Ｂに対して、低
負荷用吸気通路２０ａ，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２１ａ，２１ｂの最小
通路面積Asは各低負荷用吸気通路２０ａ，２０
ｂの最小通路面積Apよりも大きく（As＞Ap）
設定され、また各高負荷用吸気通路２１ａ，２１
ｂの通路長さlsは各低負荷用吸気通路２０ａ，２
０ｂの通路長さlpよりも短かく（ls＜lp）設定さ
れており、後述の高負荷用吸気通路２１ａ，２１
ｂによる圧力波（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ようにして
いる。また、上記各低負荷用吸気通路２０ａ，２
０ｂにはそれぞれ上記エアフローメータ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２１ａと第２高負荷用吸気通路２１
ｂとを連通する連通路２５を有する拡大室２６に
よつて構成されている。上記連通路２５の通路面
積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（Acs≧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とを連通する連通路２７を有
する拡大室２８によつて構成されており、上記連
通路２７の通路面積Acp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２０
ａ，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２
６，２８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、上記両気筒１Ａ，１Ｂの低負荷用吸気
ポート３，３間の通路長さLfは、連通路２７の
通路長さlcpと該連通路２７下流の第１、第２低
負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂの各通路長さlp，
lpとを加算したもの（Lf＝lcp＋2lp）となり、上
記()式からLf＝0.31〜1.72（ｍ）に設定されてい
る。

また、上記両気筒１Ａ，１Ｂの高負荷用吸気ポ
ート４，４間の通路長さLvは、連通路２５の通
路長さlcsと該連通路２５下流の第１、第２高負
荷用吸気通路２１ａ，２１ｂの各通路長さls，ls
とを加算したもの（Lv＝lcs＋2ls）となり、5000
〜7000rpmのエンジン高回転時および3000〜
4500rpmのエンジン中回転時にそれぞれ排気干渉
効果を得るように下記式により設定されたもので
ある。すなわち、 Lv＝（θh（ｌ）−180−θ₀） ×（60／360Nh（ｌ）） ×ａ …() 上記()式は上記()式と同様で、θh，θlは第
２吸気ポート４の開口期間でθh＝270〜320゜、θl
＝230〜290゜であり、無効期間θ₀≒20゜であり、ま
た、Nh，Nlはエンジン回転数でNh＝5000〜
7000rpm、Nl＝3000〜4500rpmであり、よつてこ
れらの値から、Lv＝0.57〜1.37mとなる。

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Nh（5000〜
7000rpm）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つて高出力を要し、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Nhは、制御弁１６
が開作動する高負荷時の切替回転数Nc（3500〜
5000）に対してNh≧Nc＋500rpmに設定する必
要がある。これは、上記基準回転Nh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Nhを中心にNhよりも1000rpm高低回転側に
及ぶが、実質的に実効あるのは500rpm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500rpm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Nlは、上記基準回転
数Nh（5000〜7000rpm）は勿論のこと、上記切替
回転数Nc（3500〜5000rpm）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〜
4500rpmでかつNl≦Nc−500に設定する必要があ
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500rpm以上の高回転側の5000〜7000rpm
のエンジン高負荷高回転時には、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１Ａ，１Ｂ
の高負荷用吸気ポート４，４が制御弁１６の開作
動により全開となつて該高負荷用吸気ポート４，
４（主ポート４ａ，４ａと補助ポート４ｂ，４
ｂ）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つている。その際、一方
の気筒例えば第２気筒１Ｂの高負荷用吸気ポート
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
用吸気ポート４部分に開口時圧縮波が発生する。
この開口時圧縮波は、両気筒１Ａ，１Ｂの高負荷
用吸気ポート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
（）式により0.57〜1.37m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の全閉直前の高負荷用吸気ポー
ト４に伝播する。その結果、この圧縮波により、
第１気筒１Ａの全閉直前の高負荷用吸気ポート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１Ａの高負荷用吸気ポー
ト４開口時に発生する圧縮波も同様に第２気筒１
Ｂの全閉直前の高負荷用吸気ポート４に伝播して
過給が行われる。以後同様にして、気筒１Ａ，１
Ｂ相互間の高負荷用吸気系統（可変ポート側の吸
気系統）での排気干渉効果により強い過給効果が
生じ、よつ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高められてエンジン出力を効
果的に向上させることができる。

一方、制御弁１６の切替回転数Ncよりも
500rpm以上低回転側の3000〜4500rpmのエンジ
ン高負荷中回転時には、各気筒１Ａ，１Ｂの高負
荷用吸気ポート４は制御弁１６の閉作動により補
助ポート４ｂが閉じられ主ポート４ａから吸気の
供給を行つている。その際にも、上述と同様、各
気筒１Ａ，１Ｂの高負荷用吸気ポート４開口時に
は開口時圧縮波が発生し、この開口時圧縮波は、
上記()式によりこの時の高負荷用吸気ポート４
（主ポート４ａ）の開口期間θlを230〜290゜にし、
かつエンジン回転数Nlを3000〜4500rpmとして、
両気筒１Ａ，１Ｂの高負荷用吸気ポート４，４間
の通路長さLvが同じく0.57〜1.37mであるので、
同様に他方の気筒１Ａ，１Ｂの全閉直前の高負荷
用吸気ポート４に伝播して過給が行われる。その
結果、気筒１Ａ，１Ｂ相互間の高負荷用吸気系統
（可変ポート側の吸気系統）での排気干渉効果に
よる過給効果により、エ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。

そして、上記の如く制御弁１６の開閉によつて
高負荷用吸気ポート４（可変ポート）の開口期間
がθlからθhへ変化するエンジン高負荷時の回転域
つまり可変ポートの切替域では、各気筒１Ａ，１
Ｂの低負荷用吸気ポート３（固定ポート）開口時
には同じく低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ内の
低負荷用吸気ポート３部分に開口時圧縮波が発生
し、この開口時圧縮波は、両気筒１Ａ，１Ｂの低
負荷用吸気ポート３，３間の通路長さLfを切替
回転数Ncを中心にその500rpmの高低回転域の範
囲内を基準として上記()式により0.31〜1.72m
に設定したことにより、連通路２７を経て他方の
気筒１Ａ，１Ｂの全閉直前の低負荷用吸気ポート
３に伝播して過給が行われる。その結果、気筒１
Ａ，１Ｂ間の低負荷用吸気系統（固定ポート側の
吸気系統）での排気干渉効果による過給効果によ
り、上記高負荷用吸気ポート４（可変ポート）切
替域での充填効率が高められて、可変ポート切替
域での開口期間の変化に伴う充填効率の変化によ
るエンジン出力の落ち込み（谷部）が充足補償さ
れエンジン出力を向上させることができる。

したがつて、このように気筒１Ａ，１Ｂ相互間
において、エンジン高負荷高回転時（5000〜
7000rpm）および高負荷中回転時（3000〜
4500rpm）における高負荷用吸気系統での全閉直
前の高負荷用吸気ポート４に対する排気干渉効
果、並びに高負荷用吸気ポート４（可変ポート）
切替領域における低負荷用吸気系統での全閉直前
の低負荷用吸気ポート３に対する排気干渉効果に
よつて、第４図に示すようにエンジン中回転域か
ら高回転域に亘つて一連に充填効率が増大して出
力を向上させることができる。尚、第４図では、
各気筒１Ａ，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6000rpmおよび3500rpm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4500rpmを基準に排気干
渉効果を得るようにした本発明実施例の場合（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、排気干渉効果を得るための伝
播経路である高負荷用吸気通路２１ａ，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
かも該各連通路２５，２７の通路面積Acs，Acp
を高負荷用および低負荷用吸気通路２１ａ，２１
ｂおよび２０ａ，２０ｂの最小通路面積As，Ap
より同等以上としたので、上記各絞り弁２３，２
２や連通路２５，２７自身によつて圧力波が減衰
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よる過給効果は、低
負荷用吸気ポート３の開口期間θf制御弁１６の開
作動領域、低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ同志
を連通する連通路２７の位置、および両気筒１
Ａ，１Ｂの低負荷用吸気ポート３，３間の通路長
さLf等を上述の如く設定することによつて得ら
れ、過給機等を要さないので、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、よつ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、各吸気ポート
３，４開口時に発生する開口時圧縮波により両気
筒１Ａ，１Ｂ間で排気干渉効果によつて過給効果
を得るものであるが、吸気ポ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
ポート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
に他方の気筒の全閉直前の吸気ポートに伝播して
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、吸排気オーバラツプ期間はエキセントリ
ツクシヤフトの回転角で０〜20゜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
リユーシヨンガスの持込み量を少なくして特にエ
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、高負荷用吸気ポート
４が可変ポートで低負荷用吸気ポート３が固定ポ
ート構造である場合について述べたが、低負荷用
吸気ポート３が可変ポートで高負荷用吸気ポート
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、少なくとも高負荷用吸気系統で切
替回転数Nc±500rpmの回転域で、排気干渉効果
を得るように設定すればよい。要は、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
の吸気ポートが可変ポートである場合に、他方の
固定ポート側の吸気系統により可変ポート切替域
に排気干渉効果を得るように設定すれば所期の目
的が達成される。

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２０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２０と主高負荷用吸気通路２
１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。

以上説明したように、本発明によれば、可変ポ
ートを備えたサイド吸気ポート式の２気筒ロータ
リピストンエンジンにおいて、可変ポート切替
時、固定ポート側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つて、上記可
変ポート切替時のエンジン出力の落ち込みを防止
して出力向上を有効に図ることができる。よつて
可変ポートを備えた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
本発明実施例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
…低負荷用吸気ポート、４…高負荷用吸気ポー
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…エキセントリツクシヤフト、９…作動室、１
６…制御弁、１８…主吸気通路、２０…主低負荷
用吸気通路、２０ａ…第１低負荷用吸気通路、２
０ｂ…第２低負荷用吸気通路、２１…主高負荷用
吸気通路、２１ａ…第１高負荷用吸気通路、２１
ｂ…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、２５…連通路、２７
…連通路。

Claims

【特許請求の範囲】１２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、エキセントリツクシ
ヤフトに支承され該シヤフトの回転角で180゜の位
相差を持つて遊星回転運動し、かつ各気筒に第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
吸気ポートおよび制御弁の開閉によつて開口期間
が変化する第２吸気ポートによつて作動室に開口
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、エンジンの所定回転
数以上の領域において制御弁の開作動により全
開にな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吸気ポートよりも
遅らせること、ｂ各気筒の第１吸気通路を絞り弁下流において
連通路によつて連通すること、ｃ制御弁の開閉により第２吸気ポートの開口期
間が変化するエンジン回転域において、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上記連通路を介して他方の
気筒の全閉直前の第１吸気ポートに伝播させる
ように上記連通路およびその下流の第１吸気通
路によつて形成される両気筒の第１吸気ポート
間の通路長さを設定することの条件のもとで、上記第２吸気ポートの開口期間
変化領域で第１気筒の全閉直前の第１吸気ポート
に伝播した圧縮波により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。