JPS6340252B2 - - 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エン
ジンの高回転時および中回転時に過給効果を得る
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
エンジンの低負荷時の低・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、
制御弁が開かれるエンジンの高負荷時の高回転域
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。

ところで、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(i)の圧
縮波を他方の気筒の特に上記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過給
効果が効果的に得られること（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、
各吸気ポートの開口期間、制御弁の開作動領域、
両気筒の各吸気通路同志の連通位置、および両気
筒の各吸気ポート間の通路長さを適切に設定する
ことにより、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、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エンジン高回転時および
中回転時の充填効率を高めて出力向上を有効に図
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
節トコロ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、かつ各気筒において第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、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、その開口期間をθl、θhをエキセントリツク
シヤフトの回転角で制御弁が閉じているときは
θl＝230〜290゜の範囲内に、制御弁が開いてい
るときはθh＝270〜320゜の範囲内に設定し、か
つ上記制御弁を高負荷時の3500〜5000rpm以上
において開作動させ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 第１吸気ポートの開口期間θfをエキセントリ
ツクシヤフトの回転角で230〜290゜の範囲内に
設定すること、 ｃ 各気筒の第１および第２吸気通路同志を各々
絞り弁下流において連通路によつて連通するこ
と、 ｄ 上記連通路およびその下流の第２吸気通路に
よつて形成される両気筒の第２吸気ポート間の
通路長さLvを0.57〜1.37ｍの範囲内に設定する
こと ｅ 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0.24〜1.03ｍの範囲内に設定する
こと によつて上記制御弁の開いた5000〜7000rpmのエ
ンジン高回転時および制御弁の閉じた3000〜
4500rpmのエンジン中回転時、一方の気筒の第２
吸気ポート開口時に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
２吸気ポートに伝播させる一方、5000〜7000rpm
のエンジン高回転時、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
過給を行うようにし、よつてエンジン中回転時、
両気筒の第２吸気ポート（主ポート）間の排気干
渉効果により充填効率を高めるとともに、エンジ
ン高回転時、両気筒の第２吸気ポート間および第
１吸気ポート間の二重の排気干渉効果により充填
効率を著しく高めるようにしたものである。

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）の限定は、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
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、上記基準回転数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。

また、上記設定事項ａでの制御弁が開いている
とき（補助ポート開時）の第２吸気ポートの開口
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
な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、制御弁が閉じているとき（補助ポート閉
時）の第２吸気ポートつまり主ポートの開口期間
θlは、230〜290゜の範囲で設定され、かつ、後述
の（）式によりθh、Nl、Nhとの間で θl＝180゜＋θo＋（θh−180゜−θo） ×（Nl／Nh） の関係を満足するように設定される。

このθlの設定並びに上記設定事項ｂでの第１吸
気ポートの開口期間θfの設定は、上記主ポートお
よび第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、
コーナシールの吸気ポートへの落ち込みにより開
時期を上死点後約30゜以前に設定できないこと、
また少なくともその開口期間を230゜以上とること
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、よつて230〜290゜に設定される。

尚、本発明の各吸気ポートの開口期間θh、θl、
θf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ｃでの各連通路の絞り弁下
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ｄでの両気筒の第２吸気
ポート間の通路長さLvは、5000〜7000rpmのエ
ンジン高回転時および3000〜4500rpmのエンジン
中回転時に排気干渉効果を得るように設定された
もので、 Lv＝（θh（ｌ）−180−θ₀） ×（60／360Nh（ｌ））×ａ ………（） の式から求められた値である。すなわち、上記式
において、θh、θlは第２吸気ポート開口期間でθh
＝270〜320゜、θl＝230〜290゜であり、180゜は両気
筒間の位相差であり、またθ₀は第２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２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（θh（ｌ）−180−θ₀）は一方の気筒での圧
縮波発生から他方の気筒の第２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、Nh、Nlはエンジン回転数
でNh＝5000〜7000rpm、Nl＝3000〜4500rpmで
あり、60／360Nh（ｌ）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、Lv＝0.57〜1.37ｍ
となる。

また、上記設定事項ｅでの両気筒の第１吸気ポ
ート間の通路長さLfは、5000〜7000rpmのエンジ
ン高回転時に排気干渉効果を得るように設定され
たもので、上記（）式と同様の Lf＝（θf−180−θ₀） ×（60／360Nh）×ａ ………（′） の式から求められた値で、θf＝230〜290゜より、
Lf＝0.24〜1.03ｍ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
れて遊星回転運転し、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、エンジン高負荷時のエンジン
回転数が3500〜5000rpmの範囲内で設定された切
替回転数Nc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，１
Ｂ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
用吸気ポート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゜の範囲内で、かつ、θh、Nl、Nhとの間
で前記関係式を満足すべく設定されている。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。

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、吸気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、また上記主高負荷用吸気通
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，
２１ｂ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、高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂ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，２０ｂ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、上
記（）式から、 Lv＝0.57〜1.37（ｍ） に設定されている。

また、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lr、lp
とを加算したもの（Lf＝lcp＋2lp）となり、上記
（′）式からLf＝0.24〜1.03（ｍ）に設定されて
いる。

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
のエンジン高負荷の高回転時Nh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１
Ａ，１Ｂの高負荷用吸気ポート４，４が制御弁１
６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４
ｂ，４ｂ）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。

それと同時に、第２気筒１Ｂの低負荷用吸気ポ
ート３開口時には同じく第２低負荷用吸気通路２
０ｂ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5000〜7000rpmのエンジン高回転時を基準と
して上記（′）式により0.24〜1.03ｍに設定し
たことにより、第２低負荷用吸気通路２０ｂ→連
通路２７→第１低負荷用吸気通路２０ａを経て、
第１気筒１Ａの全閉直前の低負荷用吸気ポート３
に伝播する。

その結果、この低負荷用および高負荷用吸気ポ
ート３，４に伝播した圧縮波により、第１気筒１
Ａの全閉直前の低負荷用および高負荷用吸気ポー
ト３，４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開口時および低負荷用吸気ポート３
開口時に発生する各圧縮波も同様に第２気筒１Ｂ
の全閉直前の高負荷用吸気ポート４および低負荷
用吸気ポート３にそれぞれ伝播して過給が行われ
る。以後同様にして、気筒１Ａ，１Ｂ相互間の高
負荷用吸気系統および低負荷用吸気系統での２つ
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
填効率が著しく高められてエンジン出力を大巾に
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
ン高負荷の中回転時Nl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
の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、高負荷用吸気ポート４（主ポート４ａ）
の開口期間θlを230〜290゜であつて、かつ、θh、
Nl、Nhとの間で前記関係式を満足すべく設定さ
れているため、同様に他の気筒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。よつて、同様に、気筒１Ａ，１Ｂ相互間
の高負荷用吸気系統での排気干渉効果による過給
効果により、エン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。

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、並びにエンジン高負荷高回転時（5000〜
7000rpm）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高回転時
および中回転時での充填効率が増大して出力を向
上させることができる。特に、エンジン高回転時
には２系統での排気干渉効果により出力向上を有
効に図ることができる。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２
０ａ，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を基準に排気干渉効果（一点鎖
線で示す）および4000rpm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6000rpmを基準に排気干渉効果を得るよ
うにした本発明の場合（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
負荷用および高負荷用吸気ポート３，４の開口期
間θf、θh、θl、制御弁１６の開作動領域、高負荷
用吸気通路２１ａ，２１ｂ同志および低負荷用吸
気通路２０ａ，２０ｂ同志を連通する各通路２
５，２７の位置、並びに両気筒１Ａ，１Ｂの高負
荷用吸気ポート４，４間の通路長さLvおよび低
負荷用吸気ポート３，３間の通路長さLfを上述
の如く設定することによつて得られ、過給機を要
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液と共
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
ン高回転時および中回転時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層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、低負荷用吸気系統で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
効果を得るとともに、高負荷用吸気系統で5000〜
7000rpmのエンジン高回転時に排気干渉効果を得
るように設定すればよい。しかし、上述の如く高
負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂは低負荷用吸気通
路２０ａ，２０ｂよりも最小通路面積が大で、通
路長さが短いために強い排気干渉効果を発揮でき
るので、上記実施例の如き構成が有利である。そ
の他、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
る場合に適用可能である。

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、5000〜7000rpmの
エンジン高回転時、２つ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ととも
に、3000〜4500rpmのエンジン中回転時、一つの
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、エンジンの高回転時および中
回転時での充填効率を高めて出力向上を有効に図
ることができ、特に出力を要するエンジン高回転
時の出力向上を大巾に図ることができる。よつて
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、１６……制御弁、１８…
…主吸気通路、２０……主低負荷用吸気通路、２
０ａ……第１低負荷用吸気通路、２０ｂ……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、２１ｂ…
…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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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、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、その開口期間をエキセントリツクシヤフト
   の回転角で制御弁が閉じているときは230〜
   290゜の範囲内に、制御弁が開いているときは
   270〜320゜の範囲内に設定し、かつ上記制御弁
   をエンジン高負荷時の3500〜5000rpm以上にお
   いて開作動させ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 第１吸気ポートの開口期間をエキセントリツ
   クシヤフトの回転角で230〜290゜の範囲内に設
   定すること、 ｃ 各気筒の第１および第２吸気通路同志を各々
   絞り弁下流において連通路によつて連通するこ
   と、 ｄ 上記連通路およびその下流の第２吸気通路に
   よつて形成される両気筒の第２吸気ポート間の
   通路長さを0.57〜1.37ｍの範囲内に設定するこ
   と ｅ 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0.24〜1.03ｍの範囲内に設定するこ
   と によつて上記制御弁の開いた5000〜7000rpmのエ
   ンジン高回転時および制御弁の閉じた3000〜
   4500rpmのエンジン中回転時、一方の気筒の第２
   吸気ポート開口時に第２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２吸気ポートに伝播させる一方、5000〜
   7000rpmのエンジン高回転時、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。